Từ trường và đường sức từ

Tương tác giữa hai nam châm, giữa dòng điện với nam châm hoặc giữa hai dòng điện đều là tương tác từ. Lực xuất hiện trong các tương tác đó gọi là lực từ. Ta nói xung quanh nam châm và dòng điện có **từ trường**. Tính chất cơ bản của từ trường là gây lực từ lên nam châm, dòng điện hoặc hạt mang điện chuyển động đặt trong nó. Vì vậy, có thể dùng một kim nam châm nhỏ để phát hiện từ trường. Tại mỗi điểm, vectơ cảm ứng từ $\vec B$ đặc trưng cho từ trường. Phương của $\vec B$ là phương của kim nam châm thử khi cân bằng; chiều được quy ước từ cực Nam đến cực Bắc của kim thử. Từ trường đều là từ trường có $\vec B$ như nhau tại mọi điểm trong vùng đang xét.

Khi rắc mạt sắt quanh nam châm hoặc dây có dòng điện, các mạt sắt nhỏ bị từ hóa và sắp xếp theo những đường xác định. Hình ảnh đó gọi là **từ phổ**. Từ phổ gợi ra cách biểu diễn từ trường bằng đường sức từ. Đường sức từ được vẽ sao cho tiếp tuyến tại mỗi điểm trùng với phương của $\vec B$; chiều của đường sức là chiều của $\vec B$. Một số đặc điểm cần nhớ: - Qua mỗi điểm có từ trường chỉ vẽ được một đường sức, nên các đường sức không cắt nhau. - Đường sức từ là những đường cong khép kín. Bên ngoài thanh nam châm, chúng đi từ cực Bắc N đến cực Nam S. - Nơi đường sức được vẽ dày hơn biểu diễn từ trường mạnh hơn. Số đường trên hình chỉ là quy ước biểu diễn. - Từ trường đều được biểu diễn bằng các đường thẳng song song, cùng chiều và cách đều.

Với dòng điện thẳng, các đường sức là những đường tròn nằm trong mặt phẳng vuông góc với dây. Đặt ngón cái bàn tay phải theo chiều dòng điện; chiều khum của bốn ngón còn lại là chiều đường sức từ. Với dòng điện tròn hoặc ống dây, khum bốn ngón tay phải theo chiều dòng điện qua các vòng dây; ngón cái choãi ra chỉ chiều đường sức trong lòng vòng dây hoặc ống dây. Trên hình phẳng, kí hiệu $\odot$ chỉ vectơ hướng ra khỏi trang, còn $\otimes$ chỉ vectơ hướng vào trang. Nên đọc các kí hiệu này trước khi dùng quy tắc bàn tay.