Từ trường của dòng điện và quy tắc nắm bàn tay phải

Dòng điện chạy trong dây thẳng đứng hướng xuống. Nhìn từ trên xuống, đường sức quanh dây quay theo chiều nào? Tại điểm $M$ ở phía đông của dây, từ trường hướng về hướng nào (cho bắc là phía trên của bản đồ nhìn từ trên xuống)?

Giải. Ngón cái hướng xuống, bốn ngón khum cho chiều thuận chiều kim đồng hồ khi nhìn từ trên xuống (ngược với trường hợp dòng điện hướng lên). Tại điểm $M$ phía đông của dây, đường tròn tiếp tuyến chỉ về phía nam (đi thuận chiều kim đồng hồ: từ bắc qua đông xuống nam).

Kim nam châm thử đặt phía trên một dây dẫn nằm ngang theo phương đông – tây, ngay sát dây, có cực Bắc chỉ về hướng bắc khi có dòng điện (bỏ qua từ trường Trái Đất). Dòng điện chạy theo chiều nào?

Giải. Phía trên dây, từ trường chỉ về bắc. Muốn bốn ngón tay của bàn tay phải khum quanh dây và quét qua phía trên dây theo hướng bắc thì ngón cái phải chỉ về phía tây. Vậy dòng điện chạy từ đông sang tây. (Kiểm bằng điểm ngay phía dưới dây: lúc này đường sức phải hướng về nam, trái ngược với phía trên, đúng với vòng tròn quanh dây.)

Ống dây đặt nằm ngang có dòng điện chạy trong các vòng dây ở mặt trước của ống từ trên xuống dưới. Cực Bắc của ống ở bên trái hay bên phải?

Giải. Bốn ngón tay khum theo dòng điện ở mặt trước chạy từ trên xuống. Nắm bàn tay phải với bốn ngón ở mặt trước hướng xuống thì ngón cái chỉ sang bên phải (khi lòng bàn tay quay vào ống). Vậy đường sức trong lòng ống hướng sang phải, đầu bên phải là cực Bắc.

Nhìn vào đầu $A$ của ống dây, thấy dòng điện chạy theo chiều kim đồng hồ. Đầu $A$ là cực nào? Nếu đảo hai đầu nguồn thì sao?

Giải. Theo chiều kim đồng hồ khi nhìn vào đầu $A$ thì từ trường trong lòng ống hướng ra xa người nhìn (ngón cái đi vào trong ống), nên đường sức đi vào đầu $A$: $A$ là cực Nam. Đảo nguồn thì dòng điện ngược chiều kim đồng hồ, $A$ thành cực Bắc.

Đầu phải của ống dây là cực Bắc. Đặt kim nam châm thử ngay bên phải ống, trên trục ống. Cực nào của kim hướng về ống dây? Kim nằm theo phương nào?

Giải. Trên trục, đường sức đi ra từ cực Bắc sang phải, nên kim nằm dọc trục, cực Bắc của kim chỉ sang phải (xa ống), cực Nam của kim hướng về ống dây (hút nhau).