[Dễ hiểu] Hiện Tượng Cảm Ứng Điện Từ Là Gì ? Từ Thông Là Gì ?

Cảm ứng điện từ là gì ? Hiện tượng cảm ứng điện từ là gì ? Từ thông và các định luật cảm ứng điện từ. Ứng dụng của điện từ trường trong đời sống như thế nào ? Các định luật cơ bản về cảm ứng điện từ. Kiến thức vật lý cơ bản về cảm ứng điện từ. Công thức tính từ thông cần phải nhớ. 

Trong chương trình vật lý ở trung học phổ thông, tất cả chúng ta đã được học thế nào là từ thông, hiện tượng cảm ứng điện từ và những định luật Faraday. Tuy nhiên, phần nhiều tất cả chúng ta lúc đó chỉ học thuộc lòng chứ chưa thật sự hiểu được ứng dụng của chúng trong đời sống. Bạn có khi nào tự hỏi rằng từ thông được sử dụng trong thiết bị nào xung quanh tất cả chúng ta ? Cảm ứng điện từ sẽ được ứng dụng để sản xuất ra thiết bị gì ? Do đó, trong bài viết này tôi sẽ nhắc lại những kiến thức và kỹ năng này và liên hệ với những ứng dụng thực tiễn trong đời sống. Hãy cùng tôi xem qua và trao đổi thêm nhé .

1. Khái niệm từ thông là gì ?

Trước tiên tất cả chúng ta cùng ôn lại kiến thức và kỹ năng về từ thông nhé. Theo như tất cả chúng ta đã được học thì “ Từ thông F qua một diện tích quy hoạnh S, số lượng giới hạn bởi một vòng dây kín phẳng C, đặt trong từ trường có cảm ứng từ B là một đại lượng có biểu thức

Φ = B.S.cosα

Trong đó :

• Φ : từ thông ( Wb )
• B : từ trường ( T )
• S : diện tích quy hoạnh mặt phẳng ( mét vuông )
• α : là góc giữa hai véc tơ B và n

Dựa vào công thức trên tất cả chúng ta sẽ thuận tiện tính được từ thông nếu như biết những thông số kỹ thuật như diện tích quy hoạnh mặt phẳng, từ trường, góc alpha. Việc giám sát được từ thông sẽ giúp những bạn hiểu rõ hơn về khái niệm và những ứng dụng của từ thông. Từ đó bạn sẽ biết được những thiết bị nào dễ sinh ra từ trường, điện trường .
Ngoài ra. từ thông trong tiếng anh là magnetic flux. Các bạn hoàn toàn có thể tìm hiểu thêm thêm 1 số ít website quốc tế bằng tên tiếng anh của từ thông nhé .

2. Hiện tượng cảm ứng điện từ là gì ?

Khi có sự biến hóa từ trải qua một mặt số lượng giới hạn của một mạch kín thì trong mạch kín xuất hiện dòng điện cảm ứng .

Hiện tượng xuất hiện dòng điện cảm ứng trong một mạch kín khi có sự biến thiên của từ thông thì được gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ.

Sau khi đọc qua khái niệm về cảm ứng điện từ thì tất cả chúng ta hoàn toàn có thể tưởng tượng được phần nào đó. Vậy làm cách nào để biết được sự xuất hiện của dòng điện cảm ứng này ? Các bạn hoàn toàn có thể nhận ra dòng điện cảm ứng bằng những cách đơn thuần sau nhé :

• Sử dụng đồng hồ đeo tay VOM để đo dòng điện
• Dùng nam châm hút để phân biệt
• Sử dụng bóng đèn để phân biệt

Việc nhận biết có cảm ứng từ rất quan trọng, tất cả chúng ta sẽ ứng dụng nó để tạo ra những thiết bị hoặc những ứng dụng có ích ship hàng đời sống. Qua phần này những bạn đã biết thêm khái niệm và cách nhận ra cảm ứng từ .

3. Các định luật về hiện tượng cảm ứng điện từ

Liên quan đến hiện tượng cảm ứng điện từ, có nhiều nghiên cứu và điều tra đã làm thực nghiệm và rút ra những Tóm lại mà trong đó thông dụng nhất vẫn là thí nghiệm của Faraday. Cụ thể thí nghiệm của ông gồm những nội dung sau :

♠ Thí nghiệm của Faraday về cảm ứng điện từ

Ông lấy một cuộn dây và mắc tiếp nối đuôi nhau với một điện kế để tạo thành một mạch kín. Phía trên ống dây, ông đặt một nam châm hút 2 cực Nam – Bắc. Sau đó ông đã làm thí nghiệm và nhận thấy sự biến hóa như bên dưới :

• Nếu rút thanh nam châm hút ra, dòng điện cảm ứng sẽ đổi chiều
• Nếu vận động và di chuyển thanh nam châm hút càng nhanh, cường độ dòng điện cảm ứng càng lớn
• Nếu giữ thanh nam châm hút đứng yên, dòng điện cảm ứng bằng không
• Nếu sửa chữa thay thế nam châm hút bằng một cuộn dây có dòng điện đi qua và làm những bước thí nghiệm như trên thì vẫn cho tác dụng tương tự như

Từ những thí nghiệm trên, Faraday đã rút ra những Kết luận rằng :

• Từ thông gửi qua mạch kín đổi khác theo thời hạn là nguyên do sinh ra dòng điện cảm ứng trong mạch đó
• Dòng điện cảm ứng chỉ sống sót trong thời hạn từ thông gửi qua mạch kín đổi khác
• Cường độ dòng điện cảm ứng tỷ suất thuận với vận tốc đổi khác của từ thông
• Chiều của dòng điện cảm ứng nhờ vào vào sự tăng hay giảm của từ thông gửi qua mạch .

♠ Định luật Lenz về hiện tượng cảm ứng điện từ

Xem thêm: Cơ hội và thách thức của doanh nghiệp quân đội trong chuyển đổi số

Cùng thời với nhà khoa học Faraday có Heinrich Lenz cũng đã làm thí nghiệm và rút ra được định luật tổng quát giúp xác lập chiều của dòng điện cảm ứng. Và những định luật này được đặt theo tên của ông. Định luật Lenz. Nội dung của định luật như sau :
Dòng điện cảm ứng phải có chiều sao cho từ trường do nó sinh ra có công dụng chống lại nguyên do sinh ra nó .
Điều này có nghĩa là khi từ trải qua mạch kín tăng thì từ trường cảm ứng sinh ra sẽ chống lại sự tăng của từ thông. Khi đó từ trường cảm ứng sẽ ngược chiều với từ trường ngoài và ngược lại .
Nếu sử dụng định luật Lenz vào thí nghiệm của Faraday thì tất cả chúng ta hoàn toàn có thể rút ra nhận xét như sau : dòng điện cảm ứng khi nào cũng có công dụng chống lại sự di dời của thanh nam châm từ. Do đó để di dời được thanh nam châm từ thì ta phải tốn công nhất định và công này chính là điện năng của dòng điện cảm ứng .

♠ Các định luật cơ bản khác của hiện tượng cảm ứng điện từ

Ngoài thí nghiệm của Faraday và định luật của Lenz thì còn định luật cơ bản khác liên quan đến cảm ứng điện từ. Định luật đó được phát biểu như sau:

Suất điện động cảm ứng luôn luôn bằng về trị số nhưng trái dấu với vận tốc biến thiên của từ thông gửi qua diện tích quy hoạnh của mạch điện .
Suất điện động cảm ứng là suất điện động sinh ra do hiện tượng cảm ứng điện từ .

4. Current Transformer – Thiết bị ứng dụng hiện tượng cảm ứng điện từ

Current Transformer hay còn gọi là bộ chuyển đổi dòng điện được sử dụng nhiều trong công nghiệp. Thiết bị này còn được gọi với tên khác là CT dòng. Đây là thiết bị ứng dụng hiện tượng cảm ứng điện từ để đo độ lớn của dòng điện chạy qua trong mạch .

Như hình trên, tất cả chúng ta hoàn toàn có thể thuận tiện tưởng tượng về cấu trúc và nguyên tắc hoạt động giải trí của CT dòng. Nếu so sánh với thí nghiệm của Faraday thì lúc thanh nâm châm được sửa chữa thay thế bằng cuộn dây có dòng điện đi qua ống. Do đó khi dòng điện chạy qua mạch càng lớn thì dòng điện cảm ứng càng lớn và ngược lại. Dựa vào nguyên tắc này, những CT dòng sẽ kiểm soát và điều chỉnh số vòng dây quấn sao cho thu được dòng điện ở ngõ ra theo nhu yếu. Một số loại CT dòng thường gặp như : 100 / 5A, 200 / 1A, 500 / 5A, 1000 / 5A, 1600 / 5A …

Ngoài ra trên thị trường hiện nay còn có một loại CT dòng được tích hợp thêm mạch chuyển đổi analog. Mục đích là để đổi tín hiệu 1A, 5A ở ngõ ra về dạng 4-20mA. Đó chính là loại biến dòng analog ngõ ra 4-20mA. Các loại biến dòng analog hay dùng như: 100A/4-20mA, 300A/4-20mA, 500A/4-20mA….

5. Ampe kìm – Sử dụng hiện tượng cảm ứng điện từ để đo dòng điện

Một thiết bị khác cũng ứng dụng hiện tượng cảm ứng điện từ chính là Apme kìm. Có lẽ thiết bị này sẽ quen thuộc với chúng ta hơn. Ampe kìm là thiết bị để đo các thông số của điện như: điện áp, dòng điện, điện trở, tụ điện, đo ngắn mạch, đo tần số…. Chúng đo được cả điện AC và DC. Đối với các đồng hồ Apme kế thông thường, chúng ta rất khó khăn để đo dòng điện. Vì nguyên tắc đo dòng điện là phải đo nối tiếp. Còn đo điện áp thì đo song song. Do đó các nhà sản xuất đã ứng dụng nguyên lý cảm ứng điện từ để tạo ra Ampe kìm.

Cũng tương tự như như CT dòng, Ampe kìm cũng ứng dụng hiện tượng cảm ứng điện từ để đo dòng điện. Dựa vào hình trên, tất cả chúng ta hoàn toàn có thể thấy nguyên tắc thao tác của nó. Bên trong nó còn có những khối công dụng để đo lường và thống kê và hiển thị số lên màn hình hiển thị. Tuy nhiên tất cả chúng ta chỉ chăm sóc nguyên tắc hoạt động giải trí của nó. Khi sử dụng, tất cả chúng ta sẽ kẹp vào dây điện cần đo dòng. Khi đó bài toán sẽ quay trở lại giống như thí nghiệm mà Faraday đã triển khai. Và dây điện sẽ sửa chữa thay thế cho thanh nam châm hút. Dòng điện chạy qua càng lớn thì số hiển thị trên màn hình hiển thị lớn và ngược lại .

6. Các ứng dụng khác của cảm ứng điện từ trong đời sống

Sau khi hiểu hiện tượng cảm ứng điện từ là gì và cách sinh ra dòng điện cảm ứng. Các bạn hoàn toàn có thể liên hệ với thực tiễn qua những thiết bị điện sử dụng trong nhà như : quạt máy, nhà bếp từ, đèn huỳnh quang …. Các bạn hoàn toàn có thể xem qua video minh họa bên dưới nhé .


Ngoài ra, hien tuong cam ung dien tu còn được ứng dụng trong các lĩnh vực khác như: y tế, khoa học, công nghiệp. Một số ứng dụng cơ bản như: máy phát điện, tàu điện ngầm, máy chụp MRI, máy bơm…

Như vậy hoàn toàn có thể nói rằng trong toàn bộ những nghành trong đời sống của tất cả chúng ta đều xuất phát từ những hiện tượng vật lý. Từ những kỹ năng và kiến thức đã được học, những bạn hoàn toàn có thể vận dụng vào đời sống. Hy vọng qua bài san sẻ ngắn này sẽ giúp cho những bạn ôn lại kiến thức và kỹ năng vật lý cơ bản và hiểu rõ hơn những ứng dụng trong thực tiễn của vật lý .
Bài viết này không hề tránh khỏi những sai sót, những bạn hãy để lại phản hồi góp phần bên dưới để tất cả chúng ta cùng trao đổi thêm nhé. Cảm ơn những bạn đã xem qua bài viết này .

4.8 / 5 – ( 27 bầu chọn )

Source: https://vh2.com.vn
Category : Cơ Hội