Từ trường không tồn tại ở đâu? Đáp án và giải thích chi tiết

Đề bài thường gặp và cách hiểu

Câu hỏi “Từ trường không tồn tại ở đâu?” thường xuất hiện trong bài trắc nghiệm với các phương án kiểu: xung quanh nam châm, xung quanh dòng điện, xung quanh Trái Đất, xung quanh điện tích đứng yên. Vì không còn bản đề gốc, ta xét đầy đủ các vị trí hay gặp. Em chỉ cần nhớ: nguồn của từ trường là nam châm, dòng điện và điện tích chuyển động.

Câu hỏi phủ định (“không tồn tại”) nên em phải tìm ra vị trí không phải là nguồn từ trường, chứ không chọn nơi có từ trường.

Từ trường tồn tại ở đâu?

Vì sao điện tích đứng yên không có từ trường?

Một điện tích đứng yên tạo ra điện trường, tác dụng lực điện lên điện tích khác. Muốn có từ trường, điện tích phải chuyển động. Khi các hạt mang điện dịch chuyển có hướng trong dây dẫn, ta có dòng điện, và quanh dòng điện xuất hiện từ trường.

Em có thể thử kiểm tra bằng thí nghiệm: đặt kim nam châm gần một quả cầu nhiễm điện đứng yên, kim vẫn chỉ hướng Bắc – Nam như cũ. Đặt kim gần dây dẫn đang có dòng điện, kim lệch đi ngay.

Loại trừ từng phương án

• Xung quanh nam châm: có từ trường, nên không chọn. Các đường sức từ đi ra từ cực Bắc và vào cực Nam bên ngoài nam châm.
• Xung quanh dòng điện: có từ trường, nên không chọn. Đây là kết luận của thí nghiệm Ơ-xtét.
• Xung quanh Trái Đất: có từ trường (từ trường Trái Đất), nên không chọn.
• Xung quanh điện tích đứng yên: không có từ trường, đây là đáp án đúng.

Mẹo nhớ và lỗi sai thường gặp

• Mẹo: “Có chuyển động mới có từ”. Nam châm có các dòng điện phân tử nhỏ, dây dẫn có dòng điện, còn điện tích đứng yên thì không chuyển động.
• Lỗi 1: Nhầm “điện trường” với “từ trường”. Điện tích đứng yên vẫn có điện trường, nhưng không có từ trường.
• Lỗi 2: Cho rằng mọi vật kim loại đều có từ trường. Thanh sắt chưa bị nhiễm từ không tạo từ trường riêng đáng kể, nó chỉ bị nam châm hút.
• Lỗi 3: Bỏ sót từ “không” trong đề và chọn nơi có từ trường.

Cách phát hiện từ trường

Ta nhận biết từ trường bằng kim nam châm thử: nếu tại một điểm có lực từ tác dụng làm kim nam châm lệch khỏi hướng Bắc – Nam ban đầu thì tại đó có từ trường. Hướng của từ trường tại điểm đó là hướng cực Bắc của kim nam châm thử khi nằm cân bằng.

Bài luyện tập

1. Chọn đúng/sai: “Xung quanh một dây đồng không có dòng điện chạy qua có từ trường.”
   Đáp án: Sai, vì không có điện tích chuyển động có hướng và dây đồng không bị nhiễm từ.
2. Điền khuyết: Từ trường tồn tại xung quanh ______ và xung quanh ______.
   Đáp án: nam châm; dòng điện (cũng có thể điền Trái Đất, điện tích chuyển động).
3. Tình huống: Một quả cầu mang điện đặt yên trên bàn. Kim la bàn đặt cạnh nó có bị lệch không?
   Đáp án: Không lệch, vì điện tích đứng yên không tạo ra từ trường. Kim chỉ bị lệch nếu quả cầu chuyển động nhanh hoặc có nam châm, dòng điện ở gần.