Đề Xuất 3/2023 # Hiện Tượng Cảm Ứng Điện Từ # Top 7 Like

$Phi$ qua một diện tích S, giới hạn bởi một vòng dây kín phẳng C, đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ là một đại lượng có biểu thức

$Phi = BS cosalpha$

với $alpha$ là góc giữa vectơ $overrightarrow{B}$  và pháp tuyến $overrightarrow{n}$  (dương) của mặt S. Đơn vị từ thông là Vêbe (Wb).    

2. Hiện tượng cảm ứng điện từ là sự xuất hiện dòng điện cảm ứng trong mạch kín khi từ thông qua mạch đó biến đổi. Suất điện động sinh ra dòng điện cảm ứng trong mạch điện kín là suất điện động cảm ứng.    a) Định luật cơ bản về cảm ứng điện từ: Khi có sự biến đổi từ thông qua mặt giới hạn bởi một mạch điện kín thì trong mạch xuất hiện suất điện động cảm ứng.    Dòng điện cảm ứng chỉ tồn tại trong thời gian từ thông $Phi$ biến thiên; nếu $Phi$ ngừng biến đổi thì dòng điện cảm ứng tắt.               b) Định luật Lenz: Dòng điện cảm ứng có chiều sao cho từ trường có tác dụng chống lại nguyên nhân đã sinh ra nó.    Khi từ thông $Phi$ qua C biến thiên do một chuyển động nào đó thì dòng điện cảm ứng xuất hiện trong C có chiều sao cho từ trường do dòng điện ấy sinh ra có tác dụng chống lại sự chuyển dời nói trên.

    c) Định luật Faraday: Suất điện động cảm ứng là suất điện động sinh ra dòng điện cảm ứng trong mạch kín, nó tỉ lệ với độ biến thiên từ thông qua mạch và tỉ lệ nghịch với khoảng thời gian của sự biến thiên ấy (tức là tỉ lệ với tốc độ biến thiên của từ thông):

với $alpha$ là góc giữa vectơ $overrightarrow{B}$ và pháp tuyến $overrightarrow{n}$ (dương) của mặt S. Đơn vị từ thông là Vêbe (Wb).là sự xuất hiện dòng điện cảm ứng trong mạch kín khi từ thông qua mạch đó biến đổi. Suất điện động sinh ra dòng điện cảm ứng trong mạch điện kín là suất điện động cảm ứng.: Khi có sự biến đổi từ thông qua mặt giới hạn bởi một mạch điện kín thì trong mạch xuất hiện suất điện động cảm ứng.Dòng điện cảm ứng chỉ tồn tại trong thời gian từ thông $Phi$ biến thiên; nếu $Phi$ ngừng biến đổi thì dòng điện cảm ứng tắt.: Dòng điện cảm ứng có chiều sao cho từ trường có tác dụng chống lại nguyên nhân đã sinh ra nó.Khi từ thông $Phi$ qua C biến thiên do một chuyển động nào đó thì dòng điện cảm ứng xuất hiện trong C có chiều sao cho từ trường do dòng điện ấy sinh ra có tác dụng chống lại sự chuyển dời nói trên.Suất điện động cảm ứng là suất điện động sinh ra dòng điện cảm ứng trong mạch kín, nó tỉ lệ với độ biến thiên từ thông qua mạch và tỉ lệ nghịch với khoảng thời gian của sự biến thiên ấy (tức là tỉ lệ với tốc độ biến thiên của từ thông):

$xi_{C} = – frac{Delta Phi}{Delta t}$(dấu trừ biểu diễn định luật Lenz)

    - Nếu mạch kín có N vòng dây thì $xi_{C} = – N frac{Delta Phi}{Delta t}$    - Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong một đoạn dây dẫn chiều dài l chuyển động với vận tốc   trong từ trường có cảm ứng từ   bằng

– Nếu mạch kín có N vòng dây thì $xi_{C} = – N frac{Delta Phi}{Delta t}$- Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong một đoạn dây dẫn chiều dài l chuyển động với vận tốc trong từ trường có cảm ứng từ bằng

$xi_{C} = Blnu sin alpha$

trong đó $overrightarrow{nu}$ và $overrightarrow{B }$ cùng vuông góc với đoạn dây và $alpha$ là góc giữa $overrightarrow{B}$ và $overrightarrow{nu}$

Sự xuất hiện của suất điện động cảm ứng trong đoạn dây đó tương đương với sự tồn tại của một nguồn điện trên đoạn dây đó; nguồn điện này có suất điện động bằng $xi _{C}$ và có hai cực dương và âm được xác định bằng quy tắc bàn tay phải: đặt bàn tay phải duỗi thẳng để cho các đường cảm ứng từ (vectơ $overrightarrow{B }$) hướng vào lòng bàn tay, ngón tay cái choãi ra chỉ chiều chuyển động của dây dẫn, khi đó chiều từ cổ tay đến ngón tay giữa là chiều đi qua nguồn tương đương từ cực âm sang cực dương. Chiều của dòng điện cảm ứng chạy trên đoạn dây dẫn chuyển động trong từ trường (khi đoạn dây là một phần của mạch kín) cũng được xác định bằng quy tắc bàn tay phải. Đặt bàn tay phải duỗi thẳng để cho các đường cảm ứng từ (vectơ $overrightarrow{B }$) hướng vào lòng bàn tay, ngón tay cái choãi ra chỉ chiều chuyển động của dây dẫn, khi đó chiều từ cổ tay đến ngón tay giữa là chiều của dòng điện cảm ứng chạy qua đoạn dây đó.

d) Dòng điện Fu-cô là dòng điện cảm ứng sinh ra ở trong khối vật dẫn (như khối kim loại chẳng hạn) khi những khối này chuyển động trong một từ trường hoặc đặt trong một từ trường biến thiên theo thời gian. Do tác dụng của dòng Fu-cô, mọi khối kim loại chuyển động trong từ trường đều chịu tác dụng của lực hãm điện từ. Dòng điện Fu-cô gây ra hiệu ứng tỏa nhiệt Joule trong các lõi động cơ, máy biến áp…

trong đó $overrightarrow{nu}$ và $overrightarrow{B }$ cùng vuông góc với đoạn dây và $alpha$ là góc giữa $overrightarrow{B}$ và $overrightarrow{nu}$Sự xuất hiện của suất điện động cảm ứng trong đoạn dây đó tương đương với sự tồn tại của một nguồn điện trên đoạn dây đó; nguồn điện này có suất điện động bằng $xi _{C}$ và có hai cực dương và âm được xác định bằng quy tắc bàn tay phải: đặt bàn tay phải duỗi thẳng để cho các đường cảm ứng từ (vectơ $overrightarrow{B }$) hướng vào lòng bàn tay, ngón tay cái choãi ra chỉ chiều chuyển động của dây dẫn, khi đó chiều từ cổ tay đến ngón tay giữa là chiều đi qua nguồn tương đương từ cực âm sang cực dương.Chiều của dòng điện cảm ứng chạy trên đoạn dây dẫn chuyển động trong từ trường (khi đoạn dây là một phần của mạch kín) cũng được xác định bằng quy tắc bàn tay phải. Đặt bàn tay phải duỗi thẳng để cho các đường cảm ứng từ (vectơ $overrightarrow{B }$) hướng vào lòng bàn tay, ngón tay cái choãi ra chỉ chiều chuyển động của dây dẫn, khi đó chiều từ cổ tay đến ngón tay giữa là chiều của dòng điện cảm ứng chạy qua đoạn dây đó.là dòng điện cảm ứng sinh ra ở trong khối vật dẫn (như khối kim loại chẳng hạn) khi những khối này chuyển động trong một từ trường hoặc đặt trong một từ trường biến thiên theo thời gian. Do tác dụng của dòng Fu-cô, mọi khối kim loại chuyển động trong từ trường đều chịu tác dụng của lực hãm điện từ. Dòng điện Fu-cô gây ra hiệu ứng tỏa nhiệt Joule trong các lõi động cơ, máy biến áp…

Từ Thông Công Thức Tính, Hiện Tượng Cảm Ứng Điện Từ, Dòng Điện Fu

Bài viết này chúng ta cùng tìm hiểu Từ thông là gì? Công thức tính từ thông như thế nào? Hiện tường cảm ứng điện từ xảy ra khi nào? Dòng điện Fu-cô (FOUCAULT) có tính chất và công dụng gì? qua đó giải đáp câu hỏi trên.

– Định nghĩa: Từ thông là thông lượng đường sức từ qua một diện tích và được xác định bởi công thức:

Φ: Từ thông (Wb)

B: Từ trường (T).

S: Diện tích mặt (m 2)

– Trong hệ SI, đơn vị đo từ thông là vêbe (Wb).

II. Hiện tượng cảm ứng điện từ

– Cho nam châm dịch chuyển lại gần vòng dây kín (C) ta thấy trong mạch kín (C) xuất hiện dòng điện.

– Cho nam châm dịch chuyển ra xa mạch kín (C) ta thấy trong mạch kín (C) xuất hiện dòng điện ngược chiều với thí nghiệm 1.

– Giữ cho nam châm đứng yên và dịch chuyển mạch kín (C) ta cũng thu được kết quả tương tự.

– Thay nam châm vĩnh cửu bằng nam châm điện. Khi thay đổi cường độ dòng điện trong nam châm điện thì trong mạch kín (C) cũng xuất hiện dòng điện.

* Tất cả các thí nghiệm trên đều có một đặc điểm chung là từ thông qua mạch kín (C) biến thiên. Dựa vào công thức định nghĩa từ thông, ta nhận thấy, khi một trong các đại lượng B, S hoặc thay đổi thì từ thông biến thiên.

* Kết quả của thí nghiệm chứng tỏ rằng:

– Mỗi khi từ thông qua mạch kín (C) biến thiên thì trong mạch kín (C) xuất hiện một dòng điện gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ.

– Hiện tượng cảm ứng điện từ chỉ tồn tại trong khoảng thời gian từ thông qua mạch kín biến thiên.

III. Định luật Len-xơ về chiều của dòng điện cảm ứng

♦ Định luật Len-xơ: Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong mạch kín có chiều sao cho từ trường cảm ứng có tác dụng chống lại sự biến thiên của từ thông ban đầu qua mạch kín.

♦ Một phát biểu khác của định luật Len-xơ: Khi từ thông qua mạch kín (C) biến thiên do kết quả của một chuyển động nào đó thì từ trường cảm ứng có tác dụng chống lại chuyển động nói trên.

♦ Quy ước: Chiều dương trên mạch (C) là chiều của đường sức từ của nam châm qua (C) theo quy tắc nắm tay phải.

– Từ trường xuất hiện trong hiện tượng này là từ trường cảm ứng.

– Từ trường của nam châm là từ trường ban đầu.

IV. Dòng điện Fu-cô (FOUCAULT)

– Một bánh xe kim loại có dạng một đĩa tròn quay xung quanh trục O của nó trước một nam châm điện. Khi chưa cho dòng điện chạy vào nam châm, bánh xe quay bình thường. Khi cho dòng điện chạy vào nam châm bánh xe quay chậm và bị hãm dừng lại.

– Một khối kim loại hình lập phương được đặt giữa hai cực của một nam châm điện. Khối ấy được treo bằng một sợi dây một đầu cố định; trước khi đưa khối vào trong nam châm điện, sợi dây treo được xoắn nhiều vòng.

– Nếu chưa có dòng điện vào nam châm điện, khi thả ra khối kim loại quay nhanh xung quanh mình nó.

– Nếu có dòng điện đi vào nam châm điện, khi thả ra khối kim loại quay chậm và bị hãm dừng lại.

– Ở các thí nghiệm trên, khi bánh xe và khối kim loại chuyển động trong từ trường thì trong thể tích của chúng xuất hiện dòng điện cảm ứng – những dòng điện Fu-cô

– Theo định luật Len-xơ, những dòng điện cảm ứng này luôn có tác dụng chống lại sự chuyển dời, vì vậy khi chuyển động trong từ trường, trên bánh xe và trên khối kim loại xuất hiện những lực từ có tác dụng cản trở chuyển động của chúng, những lực ấy gọi là lực hãm điện từ.

* Định nghĩa: Dòng điện Fu-cô là dòng điện xuất hiện trong các khối kim loại khi những khối này chuyển động trong một từ trường biến thiên theo thời gian.

– Mọi khối kim loại chuyển động trong từ trường đều chịu tác dụng của lực hãm điện từ.

– Dòng điện Fu-cô cũng gây ra hiệu ứng tỏa nhiệt Jun – Len-xơ: Khối kim loại chuyển động trong từ trường hoặc đặt trong từ trường biến thiên sẽ bị nóng lên.

– Trong nhiều trường hợp, dòng Fu-cô gây nên những hao tổn năng lượng vô ích. Để giảm tác dụng của dòng Fu-cô người ta có thể tăng điện trở của khối kim loại.

– Dòng Fu-cô được ứng dụng trong bộ phanh điện từ của ô tô hạng nặng, lò cảm ứng để nung kim loại, lò tôi kim loại.

V. Bài tập Từ thông, cảm ứng điện từ

– Dòng điện cảm ứng.

– Hiện tượng cảm ứng điện từ.

– Từ trường cảm ứng.

◊ Dòng điện cảm ứng:

– Mỗi khi từ thông qua mạch kín (C) biến thiên thì trong mạch kín (C) xuất hiện một dòng điện gọi là dòng điện cảm ứng.

◊ Hiện tượng cảm ứng điện từ:

– Hiện tượng xuất hiện dòng điện cảm ứng trong mạch kín (C) gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ.

◊ Từ trường cảm ứng:

– Khi dòng điện cảm ứng xuất hiện thì cũng sinh ra từ trường xung quanh dây dẫn, gọi là từ trường cảm ứng.

– Mọi khối kim loại chuyển động trong từ trường, lực từ Lo-ren-xơ tác dụng nên các êlectron tự do trong khối kim loại làm các êlectron này chuyển động tạo thành dòng điện cảm ứng. Dòng điện cảm ứng gọi là dòng điện Fu-cô.

A. (C) chuyển động tịnh tiến.

B. (C) chuyển động quay xung quanh một trục cố định vuông góc với mặt phẳng chứa mạch.

D. (C) quay xung quanh trục cố định nằm trong mặt phẳng chứa mạch và trục này không song song với đường sức từ.

◊ Chọn đáp án: D. (C) quay xung quanh trục cố định nằm trong mặt phẳng chứa mạch và trục này không song song với đường sức từ.

B. (C) dịch chuyển trong P với vận tốc song song với dòng I.

C. (C) cố định, dây dẫn thẳng mang dòng I chuyển động tịnh tiến dọc theo chính nó.

D. (C) quay xung quanh dòng điện thẳng I.

◊ Chọn đáp án: A. (C) dịch chuyển trong P lại gần I hoặc ra xa I.

– Vì từ trường của dòng điện thẳng I mạnh ở những điểm gần dòng điện và càng giảm ở những điểm càng xa dòng điện, nên trường hợp (C) dịch chuyển trong P lại gần I hoặc ra xa I thì từ thông qua (C) biến thiên.

a) Nam châm chuyển động (hình 23.9a)

c) (C) quay quanh trục vuông góc với (C) nên từ thông vòng dây không thay đổi. Trong mạch (C) không xuất hiện dòng điện cảm ứng.

d) Nam châm quay liên tục:

⇒ Vậy trong nửa vòng quay đầu của nam châm, dòng điện cảm ứng trong (C) chạy theo một chiều.

– Khi nam châm quay 90 o tiếp theo, từ thông từ trái sang phải giảm, dòng điện cảm ứng trong mạch (C) đổi chiều như hình sau.

⇒ Vậy trong nửa vòng quay cuối của nam châm, dòng điện cảm ứng trong (C) chạy theo chiều ngược lại.

* Kết luận: khi nam châm quay liên tục trong mạch kín (C) sẽ xuất hiện dòng điện xoay chiều.

Định Nghĩa Hiện Tượng Cảm Ứng Điện Từ Là Gì? Nội Dung Và Ứng Dụng

Từ thông – còn được gọi là thông lượng từ trường, là một đại lượng cơ bản của vật lý. Từ thông đặc trưng cho “lượng” từ trường đi qua một tiết diện được giới hạn bởi một đường cong kín.

Hiện tượng cảm ứng điện từ là gì? Đây là hiện tượng với sự xuất hiện dòng điện cảm ứng trong mạch kín khi từ thông đi qua mạch đó bị biến đổi. Suất điện động sinh ra dòng điện cảm ứng trong mạch điện kín được gọi là suất điện động cảm ứng.

Sử dụng nhiều cách với nam châm để tạo ra dòng điện trong cuộn dây dẫn kín.

Khi dòng điện được tạo ra với cách đó được gọi là dòng điện cảm ứng. Và hiện tượng xuất hiện dòng điện cảm ứng được gọi là dòng điện cảm ứng điện từ.

Hiện tượng cảm ứng điện từ được xem là một trong những hiện tượng quan trọng trong vật lý đã góp phần đưa văn minh nhân loại sang một giai đoạn mới – giai đoạn sử dụng năng lượng điện. Và hiện tượng cảm ứng điện từ được phát hiện bởi nhà vật lý Michael Faraday .

Ta sử dụng Ampe kế để nhận biết.

Sử dụng nam châm thử để nhận biết.

Hoặc có thể sử dụng bóng đèn để nhận biết.

Từ định nghĩa hiện tượng cảm ứng điện từ là gì, nhiều bạn cũng băn khoăn về hiện tượng cảm ứng điện từ xảy ra khi nào? Theo định luật, hiện tượng cảm ứng điện từ sẽ chỉ xảy ra trong khoảng thời gian mà từ thông qua mạch kín biến thiên.

Bạn đã nắm được hiện tượng cảm ứng điện từ là gì? Vậy bạn có biết cách nhận biết sự xuất hiện dòng điện cảm ứng hay chưa? Để biết dòng điện cảm ứng xuất hiện hay không, ta có thể dùng những cách sau:

Một số định luật về hiện tượng cảm ứng điện từ lớp 11

Khi có sự biến đổi từ thông qua mặt giới hạn bởi một mạch điện kín thì trong mạch sẽ xuất hiện suất điện động cảm ứng. Dòng điện cảm ứng sẽ chỉ tồn tại trong thời gian từ thông biến thiên; nếu từ thông ngừng biến đổi thì dòng điện cảm ứng tắt.

Dòng điện cảm ứng có chiều sao cho từ trường có tác dụng chống lại nguyên nhân đã sinh ra nó. Khi từ thông qua C biến thiên do một chuyển động nào đó thì khi đó dòng điện cảm ứng xuất hiện trong C có chiều sao cho từ trường do dòng điện ấy sinh ra có tác dụng chống lại sự chuyển dời nói trên.

Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều

Từ việc tìm hiểu hiện tượng cảm ứng điện từ là gì, chúng ta cùng khám phá nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều. Dựa vào lý thuyết về hiện tượng cảm ứng điện từ, khi ta cho khung dây quay trong một từ trường đều thì khung dây sẽ xuất hiện suất điện động biến thiên theo quy luật hàm số sin đối với thời gian – Đây chính là quy tắc để tạo ra dòng điện xoay chiều.

Lý thuyết về hiện tượng tự cảm là gì?

Giả sử trong mạch điện kín, khi kim điện kế G nằm ở vị trí a nào đó, như dưới hình 12-3 sau đây:

Những ứng dụng của hiện tượng cảm ứng điện từ

Từ việc nắm được bản chất hiện tượng cảm ứng điện từ là gì, bạn cũng cần biết rõ một số ứng dụng của hiện tượng này. Đây được xem là hiện tượng quan trọng trong vật lý và trở nên rất hữu ích với nhiều ứng dụng trong cuộc sống.

Hiện tượng này đã giúp tạo ra một cuộc cách mạng lớn trong lĩnh vực ứng dụng kỹ thuật. Bên cạnh đó, hiện tượng cảm ứng điện từ còn được ứng dụng trong các lĩnh vực khác như y tế, công nghiệp, không gian… nhằm phục vụ hữu ích vào cuộc sống của con người.

Điện từ có vai trò là nguyên tắc cơ bản đối với các thiết bị gia dụng như đèn, thiết bị nhà bếp, hệ thống điều hòa không khí…

Thay vì dẫn nhiệt từ lửa như bếp ga hay sử dụng bộ phận làm nóng bằng điện, sản phẩm về bếp từ đã làm nóng nồi nấu bằng cảm ứng từ. Lúc này, dòng điện cảm ứng trực tiếp đã làm nóng dụng cụ nấu bếp. Khi đó, nhiệt độ có thể tăng lên rất nhanh. Với bếp từ, một cuộn dây đồng được đặt dưới một vật liệu cách nhiệt (thường là mặt bếp bằng gốm thủy tinh), và một dòng điện xoay chiều được truyền qua cuộn dây đồng này.

Từ trường dao động đã được tạo ra một từ thông liên tục từ hóa nồi. Khi đó, nồi đóng vai trò như lõi từ của máy biến áp. Chính điều này đã tạo ra dòng điện xoáy (còn gọi là dòng điện Fuco) lớn ở trong nồi. Sự hoạt động của dòng Fuco đã làm nồi nấu chịu tác dụng của lực hãm điện từ, và qua đó đã gây ra hiệu ứng tỏa nhiệt Jun – Lenxơ và làm nóng đáy nồi cũng như thức ăn bên trong nồi.

Các hệ thống chiếu sáng sử dụng phổ biến là hệ thống chiếu sáng bằng đèn huỳnh quang. Trong đèn huỳnh quang, chấn lưu được sử dụng dựa trên nguyên lý điện từ. Và tại thời điểm bật đèn, nó đã tạo ra một điện áp cao trên 2 đầu đèn là phóng điện qua đèn. Dòng điện khi qua đèn sẽ tạo thành ion giúp tác động lên bột huỳnh quang làm đèn phát sáng.

Các hệ thống làm mát nói chung hay quạt điện nói riêng đều sử dụng động cơ điện. Những động cơ này về bản chất hoạt động dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ. Với bất kỳ thiết bị điện nào, động cơ điện đều hoạt động bởi từ trường được tạo ra bởi dòng điện theo nguyên lý lực Lorentz.

Máy phát điện sử dụng năng lượng cơ học để tạo ra điện. “Trái tim” của máy phát điện bản chất chính là một cuộn dây trong từ trường. Nguyên lý hoạt động của máy phát điện đó chính là cuộn dây điện khi được quay trong từ trường với tốc độ không đổi sẽ tạo ra điện xoay chiều. Thay vì việc cần sử dụng một cuộn dây quay trong từ trường không đổi, có một cách khác để sử dụng cảm ứng điện từ đó chính là giữ cho cuộn dây đứng yên và quay nam châm vĩnh cữu (cung cấp từ trường và từ thông) xung quanh cuộn dây.

Hệ thống giao thông sử dụng hiện tượng cảm ứng điện từ được xem là một trong những công nghệ hiện đại. Tàu đệm từ về bản chất là việc sử dụng nam châm điện mạnh để tăng tốc độ của tàu lên một mức đáng kinh ngạc.

Hiện nay, ở Nhật Bản, nhiều đoàn tàu ứng dụng hiện tượng cảm ứng điện từ được xây dựng, tốc độ của những đoàn tàu này vô cùng lớn, một số đoàn tàu thậm chí có tốc độ hơn 500 km/h.

cảm ứng từ là gì

hiện tượng tự cảm là gì

bài tập cảm ứng điện từ

dòng điện cảm ứng là gì lớp 9

hiện tượng cảm ứng điện từ lớp 9

cách tạo ra dòng điện cảm ứng

soạn hiện tượng cảm ứng điện từ

trắc nghiệm hiện tượng cảm ứng điện từ

định luật fa ra đây về cảm ứng điện từ

hiện tượng cảm ứng điện từ vật lý đại cương

định luật len xơ về chiều dòng điện cảm ứng

định nghĩa hiện tượng cảm ứng điện từ là gì

Định nghĩa dòng điện xoay chiều và ứng dụng Định nghĩa lực từ, cảm ứng từ, lực điện từ

Tàu đệm từ sử dụng nguyên tắc cơ bản của nam châm, điển hình là hệ thống treo điện từ (EMS) và hệ thống treo động lực học (EDS). Trong EMS, nam châm điện được sử dụng trên thân tàu sẽ hút vào đường ray sắt. Những nam châm này sẽ bao quanh các đường ray dẫn hướng và lực hấp dẫn giữa các hướng dẫn và nam châm nâng tàu lên. Trong EDS, khi tàu được đẩy bởi lực đẩy trong các hướng dẫn dẫn điện bằng dòng điện cảm ứng.

Có thể thấy, trường điện từ đóng một vai trò quan trọng trong các thiết bị y tế tiên tiến. Điển hình như phương pháp điều trị tăng thân nhiệt cho bệnh ung thư, cấy ghép hay chụp cộng hưởng từ (MRI).

Tu khoa lien quan

Tác giả: Việt Phương

Lý Thuyết Từ Thông, Cảm Ứng Điện Từ

I. TỪ THÔNG

1. Định nghĩa

Giả sử một đường cong phẳng kín (C) là chu vi giới hạn một mặt có diện tích S (giả thiết là phẳng) (Hình 23.1). Mặt đó được đặt trong một từ trường đều (vec{B}). Trên đường vuông góc với mặt phẳng S, ta vẽ vectơ (vec{n}) có độ dài bằng đơn vị theo một hướng xác định (tùy ý chọn), (vec{n}) được gọi là vectơ pháp tuyến dương. Gọi a là góc tạo bởi (vec{n}) và (vec{B}), người ta định nghĩa từ thông qua mặt S là đại lượng, kí hiệu Φ, cho bởi:

Φ = BS cosα

Φ = BS

2. Đơn vị đo từ thông

Trong hệ SI, đơn vị đo từ thông là veebe (Wb). Trong công thức nếu

B = 1T thì Φ = 1Wb

+ Từ thông là một đại lượng đại số, dấu của từ thông phụ thuộc vào việc chọn chiều của (vec{n}). Thông thường chọn (vec{n}) sao cho α là góc nhọn, lúc đó Φ là một đại lượng dương.

II. HIÊN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ

1. Thí nghiệm

+ Thí nghiệm 1: Thí nghiệm gồm một nam châm và một ống dây có mắc một điện kế nhạy để phát triển dòng điện trong ống dây.

Khi ống dây và nam châm đứng yên thì trong ống dây không có dòng điện. Khi ống dây và nam châm chuyển động tương đối với nhau thì trong thời gian chuyển động, trong ống dây có dòng điện.

Thí nghiệm cho biết từ trường không sinh ra dòng điện. Nhưng khi số đường sức từ qua ống dây thay đổi thì có dòng điện qua ống dây.

+ Thí nghiêm 2: Thí ngiệm gồm mạch điện có một cuộn dây được lồng trong vòng dây có kim điện kế. Khi đóng hoặc ngắt mạch điện hoặc dịch chuyển biến trở ( dòng điện trong mạch thay đổi) thì trong thời gian dòng điện trong mạch thay đổi, trong vòng dây có dòng điện chạy qua, tức là khi số đường sức từ xuyên qua ống dây biến đổi thì trong vòng dây xuất hiện dòng điện

2. Kết luận

b) Kết quả của các thí nghiệm ấy và của nhiều thí nghiệm tương tự khác chứng tỏ rằng:

– Mỗi khi từ thông qua mạch kín (C) biến thiên thì trong mạch kín (C) xuất hiện một dòng điện gọi là dòng điện cảm ứng. Hiện tượng xuất hiện dòng điện cảm ứng trong (C) gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ.

– Hiện tượng cảm ứng điện từ chỉ tồn tại trong khoảng thời gian từ thông qua mạch kín biến thiên.

III.ĐỊNH LUẬT LEN – XƠ VỀ CHIỀU DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNG

1. Ta hãy khảo sát quy luật xác định chiều dòng điện cảm ứng xuất hiện trong một mạch kín khi từ thông qua mạch kín ấy biến thiên.

Ta quy ước chiều dương trên (C) phù hợp với chiều của đường sức từ của nam châm (hoặc ống dây điện) qua (C) theo quy tắc nắm tay phải ở trên

Ở thí nghiệm Hình 23.3a, từ thông qua (C) tăng: Dòng điện cảm ứng i trong mạch kín (C) có chiều ngược với chiều dương tren (C)

Ở thí nghiệm Hình 23.3b, từ thông qua (C) giảm: Dòng điện cảm ứng i trong mạch kín (C) có chiều trùng với chiều dương trên (C).

3. Quá trình phân tích các kết quả thí nghiệm mô tả trên hình 23.3 và các thí nghiệm tương tự dẫn tới kết luận sau: Nếu xét các đường sức từ đi qua mạch kín, từ trường cảm ứng ngược chiều với từ trường ban đầu khi từ thông qua mạch kín tăng và cùng chiều với từ trường ban đầu khi từ thông qua mạch kín giảm.

Nói cách khác: Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong mạch kín có chiều sao cho từ trường cảm ứng có tác dụng chống lại sự biến thiên của từ thông ban đầu qua mạch kín.

Phát biểu trên là nội dung của định luật Len – Xơ, nó cho phép ta xác định chiều dòng điện cảm ứng xuất hiện trong mạch kín.

4. Trường hợp từ thông qua (C) biến thiên do chuyển động

Khi từ thông qua (C) biến thiên do kết quả của một chuyển động nào đó thì từ trường cảm ứng có tác dụng chống lại chuyển động nói trên.

IV. DÒNG ĐIỆN FU – CÔ (FOUCAULT)

Thực nghiệm chứng tỏ rằng dòng điện cảm ứng cũng xuất hiện trong các khối kim loại khi những khối này chuyển động trong một từ trường hoặc được đặt trong một từ trường biến thiên theo thời gian. Những dòng điện cảm ứng đó được gọi là dòng điện Fu- cô. Dòng điện Fu- cô là dòng điện cảm ứng nên nó cũng chống lại chuyển động tương đối của khối kim loại và tác dụng nhiệt làm nóng khối kim loại đó.

Dòng Fu – co có thể gây tác dụng có hại ( chẳng hạn, làm nóng máy biến áp) hoặc có lợi ( chẳng hạn, ứng dụng trong bộ phận phanh điện từ của một số ô tô, hoặc dùng để đốt nóng kim loại trong một số lò tôi kim loại).

Bạn đang đọc nội dung bài viết Hiện Tượng Cảm Ứng Điện Từ trên website Sieuphampanorama.com. Hy vọng một phần nào đó những thông tin mà chúng tôi đã cung cấp là rất hữu ích với bạn. Nếu nội dung bài viết hay, ý nghĩa bạn hãy chia sẻ với bạn bè của mình và luôn theo dõi, ủng hộ chúng tôi để cập nhật những thông tin mới nhất. Chúc bạn một ngày tốt lành!