b) Ví dụ minh họa
3.1.1 Từ trường của dòng điện
− Một trong những hiện tượng quan trọng nhất của dòng điện là việc tạo ra từ trường xung quanh nó. Điều này được thể hiện khi ta đặt nam châm gần một dây dẫn mang dòng điện kim nam châm sẽ chuyển đến một vị trí mới. Nếu thay kim nam châm bằng một dây dẫn mang dòng điện khác ta sẽ thấy lực tương tác (hút hoặc đẩy) giữa hai dây dẫn. Như vậy xung quanh dây dẫn mang dòng điện luôn tồn tại từ trường, biểu hiện của nó là sự tương tác lên kim nam châm hay dây dẫn mang dòngđiện khác, mà ta gọi là lực từ.
− Từ đây ta có định nghĩa: Từ trường là một dạng vật chất, có biểu hịên đặc trưng là tác dụng lực điện từ lên kim nam châm hay dây dẫn mang dòng điện đặt trong nó. Thực nghiệm chứng tỏ rằng xung quanh dây dẫn mang dòng điện, hay nói chính xác hơn xung quanh các điện tích chuyển động luôn tồn tại một điện trường và ngược lại từ trường cũng chỉ xuất hiện ở những nơi có điện tích chuyển động.
− Để biểu diễn từ trường bằng hình ảnh ta dùng khái niệm đường sức từ. Đường sức từ là đường cong vẽ trong từ trường mà tiếp tuyến mỗi điểm của nó trùng với kim nam châm đặt tại điểm đó, chiều của đường sức từ là chiều hương từ cực bắc(N) đến cực nam(S) của kim nam châm. Trong thực tế ngươi ta có thể làm hiện lên đường sức từ bằng cách: rắc mạt sắt lên tấm bìa cứng, đặt vào trong từ trường, gõ nhẹ lên tấm bìa. Khi đó mỗi mạt sắt nhiễm từ trở thành
N S S N S N
Hình 3.1Đường sức từ trường và quy tắc vặn nút chai
I
một kim nam châm, chiếc nọ nối tiếp chiếc kia theo các đường sức từ. Bằng các phương pháp đó người ta thấy rằng đường sức từ luôn là những đường cong khép kín.
− Để đặc trưng cho khả năng gây từ của dòng điện, tức độ mạnh yếu của từ trường người ta dùng khái niệm cường độ từ trường, ký hiệu là H. Cưòng độ từ trường là một đại lượng véc tơ, véc tơ cường độ từ trường tại một điểm có phương tiếp tuyến với đường sức qua điểm đó, có chiều thuận với chiều đường sức, có độ lớn tỷ lệ với dòngđiện tạo ra từ trường và hình dạng cấu tạo của dây dẫn, có đơn vị là V/m.