Trả lời nhanh
Bình thường kim nam châm đặt tự do luôn chỉ hướng Bắc – Nam (gần đúng): đầu có cực Bắc chỉ về phía Bắc địa lí, đầu có cực Nam chỉ về phía Nam địa lí. Lí do: Trái Đất là một nam châm khổng lồ, tạo ra từ trường tác dụng lực từ lên kim và xoay kim về hướng của đường sức từ tại nơi đó.
Vì sao kim nam châm luôn chỉ hướng Bắc – Nam?
Xung quanh Trái Đất có từ trường, giống từ trường của một thanh nam châm rất lớn. Mỗi kim nam châm đặt trong từ trường đều chịu lực từ tác dụng lên hai cực của nó.
Hai lực này làm kim quay cho đến khi nằm dọc theo đường sức từ tại vị trí đặt kim. Ở phần lớn các nơi trên mặt đất, đường sức từ của Trái Đất có phương gần trùng với đường Bắc – Nam địa lí. Vì vậy kim đứng yên theo hướng Bắc – Nam.
Cực từ của Trái Đất nằm ở đâu?
- Cực từ Bắc của Trái Đất nằm gần cực Bắc địa lí, nhưng về bản chất đó là cực Nam của “thanh nam châm Trái Đất”.
- Cực từ Nam của Trái Đất nằm gần cực Nam địa lí và là cực Bắc của “thanh nam châm Trái Đất”.
- Cực khác tên hút nhau, nên cực Bắc của kim bị hút về phía cực từ nam (gần cực Bắc địa lí).
Mẹo nhớ: “Đầu kim sơn màu chỉ Bắc – vì nó bị hút về vùng Bắc của Trái Đất, nơi có cực từ khác tên với nó.”
Bảng so sánh các phương án hay nhầm
| Cách hiểu | Đúng hay sai | Giải thích |
|---|---|---|
| Kim chỉ hướng Bắc – Nam | Đúng | Kim nằm theo đường sức từ của Trái Đất. |
| Kim chỉ hướng Đông – Tây | Sai | Không có lực từ nào của Trái Đất kéo kim theo phương này. |
| Kim luôn chỉ hướng Mặt Trời | Sai | Mặt Trời không tạo ra lực từ đủ lớn để định hướng kim ở mặt đất. |
| Kim chỉ hướng bất kì, tuỳ lúc | Sai | Khi đứng yên và không có nhiễu, kim luôn trở về cùng một hướng. |
Lưu ý quan trọng: “gần đúng” và khi nào kim bị lệch
- Độ từ thiên: cực từ và cực địa lí không trùng nhau nên kim thường lệch một góc nhỏ so với hướng Bắc địa lí đúng. Góc này thay đổi theo vị trí trên Trái Đất.
- Nhiễu từ: nếu gần nam châm, dây dẫn có dòng điện, hoặc các vật bằng sắt, thép, kim sẽ bị lệch khỏi hướng Bắc – Nam.
- Kim phải quay tự do: nếu kim bị kẹt hoặc ma sát lớn, nó có thể dừng lệch.
Ứng dụng: la bàn
La bàn chính là kim nam châm đặt trên trục quay nhẹ. Nhờ kim luôn chỉ hướng Bắc – Nam, người đi biển, đi rừng xác định được phương hướng. Khi dùng, cần để la bàn xa nam châm, điện thoại, vật sắt để kết quả chính xác.
Lỗi sai thường gặp
- Nghĩ rằng cực Bắc của kim chỉ về “cực Bắc từ” cùng tên – thực tế là bị hút về cực khác tên.
- Quên chữ “tự do”: khi kim đặt cạnh nam châm khác, kim chỉ theo từ trường tổng hợp chứ không theo Trái Đất.
- Ghi “chỉ đúng hướng Bắc địa lí” – chính xác hơn phải ghi “gần đúng” vì có độ từ thiên.
Bài luyện tập
- Câu 1. Đặt một la bàn trên bàn, cách xa mọi vật có từ tính. Kim nằm theo hướng nào?
Đáp án: Hướng Bắc – Nam (gần đúng), do tác dụng của từ trường Trái Đất. - Câu 2. Đưa thanh nam châm lại gần la bàn thì kim quay lệch đi. Giải thích.
Đáp án: Gần thanh nam châm, từ trường của nó mạnh hơn từ trường Trái Đất, nên kim xoay theo từ trường của thanh nam châm. - Câu 3. Đầu sơn đỏ của kim chỉ về phía Bắc địa lí. Đầu đó là cực gì của kim?
Đáp án: Cực Bắc của kim, vì nó bị hút về cực từ khác tên (cực Nam từ của Trái Đất) ở gần cực Bắc địa lí.
Câu hỏi thường gặp
Bình thường kim nam châm luôn chỉ hướng nào?
Khi đặt tự do và không bị nhiễu từ, kim nam châm luôn chỉ hướng Bắc – Nam (gần đúng) do tác dụng của từ trường Trái Đất.
Vì sao kim nam châm chỉ hướng Bắc – Nam?
Vì Trái Đất là một nam châm khổng lồ. Từ trường của nó tác dụng lực từ lên kim và xoay kim nằm dọc theo đường sức từ.
Kim nam châm có chỉ chính xác hướng Bắc địa lí không?
Không hoàn toàn. Cực từ và cực địa lí của Trái Đất không trùng nhau nên kim lệch một góc nhỏ gọi là độ từ thiên.
Khi nào kim nam châm không chỉ hướng Bắc – Nam?
Khi ở gần nam châm khác, dòng điện hoặc vật bằng sắt, thép, hoặc khi kim bị kẹt, không quay tự do.