Bài Soạn Kiến Thức Về Cảm Ứng Điện Từ Chủ Đề: Sự Kỳ Diệu Của Lực Từ

Nội dung

1

Từ trường là gì? Ở đâu có từ trường?

2

Từ trường của Trái đất được xuất hiện từ đâu? (Nguồn gốc )

3

Tại sao chúng ta phải quan tâm đến từ trường của Trái đất

4

Bằng cách nào ta có thể khám phá được từ trường của Trái đất?

5

Từ trường của Trái Đất có ảnh hưởng đến đời sống của con người và các

sinh vật khác hay không ?

6

Tại sao Từ trường Trái đất lại quan trọng như vậy ?

7

Kinh tuyến địa lí và kinh tuyến từ có tr ng nhau hay không ?

8

Độ từ thiên là gì ? Độ từ khuynh là gì ?

9

Bão từ là gì ? Bão từ có liên quan đến hoạt động của Mặt Trời không ?

10

Bão từ có ảnh hưởng đến các hoạt động của con người không ?

11

Tại sao d ng la bàn tang, ta không thể xác định được thành phần thẳng

đứng của từ trường Trái Đất ?

12

Có thể d ng nguồn điện xoay chiều để tạo từ trường của cuộn dây trong la

bàn tang được không ? Vì sao ?

Câu 2: Từ trường của Trái đất được xuất hiện từ đâu? (Nguồn gốc)

Nguồn gốc của từ trường Trái đất là ở trong lòng Trái đất. Trái đất được coi như một nam châm khổng lồ.

Các nhà khoa học biết rằng Trái Đất có được từ trường như ngày nay là do lõi sắt lỏng của Trái Đất đã chuyển thành thể rắn. Quá trình lõi này nguội đi và kết tinh làm cho phần sắt thể lỏng ở rìa lõi chuyển động, tạo ra dòng điện mạnh. Dòng điện này sinh ra một từ trường thoát ra ngoài vào không gian. Từ trường này được

gọi là geodynamo, hay có thể tạm hiểu là năng lượng từ lòng đất.

Câu 3: Tại sao chúng ta phải quan tâm đến từ trường của Trái đất

Từ trường của Trái Đất có tác dụng ngăn cản hầu hết gió Mặt trời, vì nó chứa các hạt tích điện khi thổi đến làm tước đi tầng ozone mà giúp bảo vệ Trái Đất khỏi bức xạ cực tím có hại từ Mặt Trời. Một cơ chế tước là không khí bị bẫy trong các bong bóng từ, và bị thổi tách ra bởi gió Mặt Trời. Các tính toán về sự mất mát của cacbon dioxide từ bầu khí quyển của sao Hỏa, kết quả từ tác động va chạm với các ion trong gió Mặt Trời, ch ra rằng sự tiêu tán của từ trường sao Hỏa đã làm mất gần hết bầu khí quyển của hành tinh này.

Lĩnh vực nghiên cứu quá khứ của từ trường Trái Đất được biết đến là cổ địa từ. Lịch sử phân cực của từ trường Trái Đất được ghi lại trong đá mác ma núi lửa, và sự đảo ngược cực từ do đó có thể phát hiện được dựa trên các "vằn từ" tập trung vào các sống núi giữa đại dương nơi mà quá trình tách giãn đáy đại dương đang lan rộng, trong khi sự ổn định của cực địa từ giữa các lần đảo ngược cho phép các nhà phân tích cổ địa từ có thể biết được chuyển động của các lục địa trong quá khứ. Sự đảo ngược cũng là cơ sở cho nghiên cứu từ địa tầng (magnetostratigraphy), một

cách để xác định tuổi của đá và trầm tích. Trường từ cũng làm từ hóa lớp vỏ Trái

Câu 4: Bằng cách nào ta có thể khám phá được từ trường của Trái đất?

Từ thượng cổ, con người đã biết đến từ trường Trái Đất và phát minh ra la bàn để định phương hướng.

Vào năm 1600, nhà vật lý người nh William Gilbert đã đưa ra giả thuyết Trái đất là một nam châm khổng lồ. Ông đã làm một quả cầu lớn bằng sắt nhi m từ, gọi nó là "Trái Đất tí hon" và đặt các từ cực của nó ở các địa cực. Đưa la bàn lại gần Trái Đất tí hon ông thấy ngoài hai cực, còn ở mọi điểm trên quả cầu, kim la bàn đều ch hướng Nam Bắc. Hiện nay vẫn chưa có sự giải thích chi tiết và thỏa đáng về

nguồn gốc từ tính của Trái đất.

Câu 5: Từ trường của Trái Đất có ảnh hưởng đến đời sống của con người và các sinh vật khác hay không ?

Từ trường của Trái Đất có tác dụng ngăn cản hầu hết gió Mặt trời, vì nó chứa các hạt tích điện khi thổi đến làm tước đi tầng ozone mà giúp bảo vệ Trái Đất khỏi bức xạ cực tím có hại từ Mặt Trời.

Lĩnh vực nghiên cứu quá khứ của từ trường Trái Đất được biết đến là cổ địa từ. Sự đảo ngược cũng là cơ sở cho nghiên cứu từ địa tầng, một cách để xác định tuổi của đá và trầm tích.https://vi.wikipedia.org/wiki/T%E1%BB%AB_tr%C6%B0%E1%BB%9 Dng_Tr%C3%A1i_%C4%90%E1%BA%A5t - cite_note-9

Trường từ cũng làm từ hóa lớp vỏ Trái đất, và những dị thường từ có ứng dụng để tìm kiếm các quặng kim loại. https://vi.wikipedia.org/wiki/T%E1%BB%AB_tr%C6%B0%E1%BB%9Dng_Tr%C3%A1 i_%C4%90%E1%BA%A5t - cite_note-10

Để xác định phương hướng từ thế k XI - TCN và cho mục đích di chuyển từ thế k

Câu 6: Tại sao Từ trường Trái đất lại quan trọng như vậy ?

- Trường từ của trát đất có ảnh hưởng tới nhiều mặt của cuộc sống con người và nghiên cứu trường từ trái đất là một trong những ngành khoa học có lịch sử lâu dài nhất.

- Từ trường là tấm chắn bảo vệ cho trái đất. Từ trường giảm đi thì ngày càng có nhiều tia cực tím đến bề mặt.

- Các nhà khoa học cho rằng còn phải tính đến sự thay đổi thời tiết và khí hậu. Những cơn giông tố có l s xảy ra thường xuyên hơn và mạnh hơn. Lốc xoáy, lũ lụt c ng các kỳ hạn hán s trở thành thông lệ.

- Đối với một số loài động vật thì từ trường rất quan trọng vì chúng sử dụng từ trường để định hướng. Kiến, chim di cư, r a và cá mập có l s lạc hướng nếu

không có từ trường.

Câu 7: Kinh tuyến địa lí và kinh tuyến từ có trùng nhau hay không ?

Các kinh tuyến từ không tr ng với các kinh tuyến địa lí. Do đó các từ cực không tr ng với các địa cực.

Câu 8: Độ từ thiên là gì ? Độ từ khuynh là gì ?

- Góc lệch giữa kinh tuyến từ và kinh tuyến địa lí gọi là độ từ thiên (hay góc từ thiên), kí hiệu là D.

- Góc hợp bởi kim nam châm của la bàn từ khuynh và mặt phẳng nằm ngang gọi là

độ từ khuynh (hay góc từ khuynh), kí hiệu là I.

Câu 9: Bão từ là gì ? Bão từ có liên quan đến hoạt động của Mặt Trời không ?

- Các yếu tố của từ trường Trái đất (chẳng hạn cảm ứng từ, độ từ thiên, độ từ khuynh ) có những biến đổi theo thời gian. Những biến đổi này xảy ra hầu như c ng một lúc trên qui mô toàn cầu gọi là “bão từ” (còn gọi là bão địa từ).

- Người ta nhận thấy rằng những bão từ yếu thường không liên quan đến hoạt động của Mặt Trời vì các cơn bão từ loại này xảy ra thường xuyên, hầu như tháng nào cũng có vài cơn bão từ yếu. Nhưng những bão từ mạnh thường ch xảy ra khi có

những hoạt động mạnh của Mặt Trời.

Câu 11: Tại sao dùng la bàn tang, ta không thể xác định được thành phần thẳng đứng của từ trường Trái Đất ?

Vì BT (thành phần nằm ngang của từ trường Trái Đất)→ và BC (từ trường cuộn dây)→ c ng nằm trong c ng mặt phẳng của la bàn song song với mặt đất nằm ngang, do đó dùng la bàn tang, ta không thể xác định được thành phần thẳng đứng của Trái Đất.

Câu 12: Có thể dùng nguồn điện xoay chiều để tạo từ trường của cuộn dây trong la bàn tang được không ? Vì sao ?

Không! Bởi vì khi cho dòng điện xoay chiều vào thì trong cuộn dây s xuất hiện hai vector cảm ứng từ tổng hợp c ng phương, ngược chiều, gần c ng độ lớn ở

tâm vòng dây nên hầu như s chẳng còn từ trường nữa.