HOMEKhái niệm từ thông là gì? Đơn vị của từ thông là gì? Công thức tính từ thông? Nguyên lý tạo ra từ thông là gì? Ví dụ về từ thông? Ứng dụng của từ thông trong đời sống? Hiện tượng cảm ứng điện từ là gì?
Tất cả sẽ được TTmobile giải đáp ngay dưới đây, cùng theo dõi nhé!
Khái niệm từ thông là gì?
Từ thông là gì?
– Từ thông hay thông lượng từ trường là một đại lượng vật lý tượng trưng cho “lượng” từ trường đi xuyên qua một tiết diện, giới hạn bởi đường cong kín.
– Hay nói một cách dễ hiểu hơn, từ thông là từ trường được sinh ra từ một khung dây đồng cuốn thành hình vòng tròn.
– Từ thông là một hiện tượng vật lý được tìm ra bởi nhà vật lý học và hóa học người Anh, tên là Michael Faraday.
– Từ thông được ký hiệu bằng ký tự Φ (đọc là “phi”). Và Φ chính là chữ cái số 21 trong bảng chữ cái bằng tiếng Hy Lạp.
– Ý nghĩa của từ thông: diễn tả số đường sức từ xuyên qua diện tích S.
Đơn vị của từ thông
Đơn vị từ thông còn tùy theo hệ quy chuẩn khác nhau. Đơn vị đo từ thông là Weber (Wb) đọc là “vê be”, và đơn vị đo mật độ từ thông là Weber trên mét vuông, hay Tesla. Còn theo hệ tiêu chuẩn CGS, đơn vị của từ thông là Maxwell.
Ví dụ từ thông
Để hiểu về khái niệm từ thông là gì ở trên chúng ta cùng xem ví dụ về từ thông dưới đây:
– Ví dụ 1: Lấy một cái quạt mini khởi động nó lên thì lượng gió sẽ đi theo một hướng. Chúng ta lấy một tấm giấy vuông góc lớn quan sát thấy như sau:
+ Khi để tấm giấy nằm ngang, chúng ta sẽ thấy lượng gió thổi qua nhiều.
+ Khi để tấm giấy nằm chéo, chúng ta sẽ nhận thấy lượng gió thổi qua ít hơn trước.
+ Khi để tấm giấy chắn vuông góc với hướng gió thì có thể thấy lượng gió thổi qua ít hay nhiều còn tùy thuộc vào tiết diện giấy hoặc độ mạnh của quạt.
Bạn có thể hình dung từ thông cũng giống như vậy.
– Ví dụ 2: Dùng con cảm biến siêu âm đo mức nước bị hư.
Khi tháo lắp thiết bị đó ra thì sẽ thấy cục nam châm vĩnh cửu và cuộn dây tạo từ trường.
Bạn đang xem: Từ thông là gì? Công thức, nguyên lý và ví dụ chuẩn 100%
Nguyên lý tạo ra từ thông
Để hiểu nguyên lý tạo ra từ thông chúng ta cùng xem hình dưới đây:
Chúng ta thấy, đường truyền của các tia cảm ứng điện từ luôn là một đường thẳng song song với nhau được ký hiệu là B.
Đồng thời các đường truyền này nó sẽ truyền vuông góc với tiết diện nam châm hay còn gọi là tiết diện S.
Khi dòng cảm ứng điện từ và tiết diện nam châm cùng chỉ về một hướng song song với nhau thì lúc này không sản sinh ra từ thông.
Do vậy, từ thông được sinh ra khi và chỉ khi cảm biến điện từ tạo góc với tiết diện S hay còn gọi là từ trường của nam châm vĩnh cửu.
3 Công thức tính từ thông
1 – Công thức tính từ thông qua khung dây
Công thức tính từ thông qua khung dây:
Φ = N . B . Scosα
Trong đó thể hiện:
- Φ chính là đơn vị từ thông được sinh ra từ hiện tượng cảm ứng
- N: Tổng số vòng dây quấn tạo nên khung dây
- B: hiện diện cho các dòng cảm ứng từ
- S: Diện tích hay còn gọi là độ rộng để từ thông xuyên qua
Nhìn vào công thức tính từ thông qua khung dây ta thấy:
– S càng lớn thì thông Φ càng lớn.
– α là chính là góc được tạo ra bắt nguồn từ 2 vecto pháp tuyến của khung dây và cảm ứng từ ( n⃗và B⃗).
– Để có từ thông luôn luôn ở trạng thái dương + thì bắt buộc các góc α được tạo ra phải là góc nhọn.
– Từ thông Φ riêng của một mạch kín phụ thuộc vào:
+ Từ trường qua khu dây thay đổi
+ Tăng giảm số vòng dây quấn quanh khung
+ Tăng giảm tiết diện dây dẫn
+ Góc α.
Ví dụ:
Có một khung dây đồng được cuốn phẳng dẹt với số vòng dây độ 1500 vòng, diện tích mỗi vòng là 39 cm2. Trong bài toán thể hiện khung quây xoay đều quanh một trục vít đối xứng nhau. Hướng của cảm ứng điện từ so với trục quay tạo một góc 0 độ và có độ lớn 0,5T. Yêu cầu tính từ thông cực đại chạy quay khung dây.
Hướng dẫn giải:
Theo công thức trên ta có:
Φ = N . B . Scosα = 1500 * 0,5 * 39*10^-4 = 2,925Wb.
Bạn đang xem: Từ thông là gì? Công thức, nguyên lý và ví dụ chuẩn 100%
2 – Công thức tính từ thông cực đại
– Từ thông cực đại được tạo ra bởi công thức:
Φmax = B.S
– Từ thông cực đại được tạo ra khi góc α nằm trong 2 trường hợp:
n⃗ và B⃗ tạo góc 0 độ C và 180 oC
– Điều này có nghĩa là cảm ứng điện từ và từ trường tiết diện S nó chạy song song với nhau và không tạo ra góc.
3 – Công thức tính từ thông cực tiểu
Từ thông cực tiểu có nghĩa là không sinh ra từ thông.
Trường hợp từ thông không được sản sinh bởi lý do góc α = 90 độ xảy ra khi góc n⃗và B⃗tạo góc vuôg.
=> KẾT LUẬN:
Nguyên tắc hoạt động của từ thông hoàn toàn không phụ thuộc vào độ nhiễu tín hiệu từ các môi trường bên ngoài gây ra.
- Lý thuyết thế năng trọng trường là gì? Đặc điểm, công thức tính thế năng
- Thế năng là gì? Công thức thế năng và 5 ví dụ thế năng dễ hiểu nhất
Ứng dụng của từ thông
1 – Ứng dụng của từ thông trong đời sống thường ngày
Thực tế cuộc sống thường ngày có rất nhiều từ thông hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ, minh chứng cụ thể như:
– Quạt điện: dòng điện biến đổi thành từ trường và làm quay động cơ, cánh quạt.
– Bếp từ: Bếp từ được cấu tạo bởi một cuộn dây được đặt dưới một vật liệu cách nhiệt, thường là bằng gốm thủy tinh. Cuộn dây này sẽ có từ trường biến thiên tần số cao có thể thay đổi được. Khi cắm điện bếp từ, một dòng điện xoay chiều được truyền qua cuộn dây đồng và sinh ra từ trường biến thiên. Khi đặt nồi lên bếp, đáy nồi sẽ bị nhiễm từ và sinh ra dòng điện Fu – cô, gây ra hiệu ứng tỏa nhiệt và làm nóng đáy nồi.
Bạn đang xem: Từ thông là gì? Công thức, nguyên lý và ví dụ chuẩn 100%
2 – Ứng dụng của từ thông trong công nghiệp
Trong công nghiệp, có rất nhiều thiết bị tạo ra động cơ điện được vận dụng từ từ thông. Cụ thể như:
– Máy biến dòng: Máy biến dòng là thiết bị chuyên dùng để biến đổi dòng điện có giá trị cao sang dòng chuẩn 5A hoặc 10A, có tác dụng tránh tình trạng chập cháy hoặc sự tăng giảm đột ngột của dòng điện gây hưu hỏng thiết bị.
– Máy biến điện: Máy biến điện là một thiết bị thay đổi năng lượng điện xoay chiều ở một cấp điện áp sang cấp khác, thông qua hoạt động của từ trường. Đây là một ứng dụng quan trọng của cảm ứng điện từ.
– Máy phát điện: Máy phát điện cấu tạo bởi các dây dẫn điện được quấn trên một lõi sắt và một nam châm vĩnh cửu. Dòng điện Fu-cô chạy trong kim loại chuyển cơ năng thành năng lượng của dòng điện. Nguồn cơ năng sơ cấp có thể là động cơ tua bin hơi, tua bin nước, tua bin gió; động cơ đốt trong và các nguồn cơ năng khác.
Hiện tượng cảm ứng điện từ
Hiện tượng cảm ứng điện từ là gì?
Hiện tượng cảm ứng điện từ là hiện tượng từ thông qua mạch kín biến thiên, khi đó xuất hiện dòng điện. Dòng điện này được gọi là dòng điện cảm ứng.
– Hiện tượng cảm ứng điện từ chỉ xuất hiện trong khoảng thời gian từ thông qua mạch kín có biến thiên.
– Hay: Hiện tượng cảm ứng điện từ chỉ xuất hiện khi có sự tăng hoặc giảm của từ thông trong mạch kín.
Dòng điện cảm ứng là gì?
– Dòng điện cảm ứng được tạo ra bởi sự tác động giữa nam châm vĩnh cửu và số vòng dây cuốn.
– Dù nam châm có di chuyển lại gần hoặc chạy đi xa số vòng dây ở một khoảng cách nhất định thì chắc chắn sẽ tạo ra điện và từ thông vây quanh khung dây và đây cũng là điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng.
– Đây cũng là mối quan hệ qua lại giữa dòng điện cảm ứng và từ thông. Hay còn gọi diện cảm ứng tạo ra bởi từ thông tăng giảm.
Để hiểu hơn bạn có thể xem hình dưới đây:
Cách xác định chiều dòng điện cảm ứng
Về từ trường tạo ra dòng điện B⃗có tới 2 chiều được thể hiện, bạn có thể chọn :
– Chiều B⃗của từ trường ban đầu.
– Chiều B⃗khi dòng điện cảm ứng điện từ được sản sinh ra.
Tổng Kết
Trên đây là những chia sẻ về từ thông là gì, nguyên lý của từ thông, ví dụ về từ thông rất rõ ràng. Hy vọng từ những chia sẻ của bài viết sẽ giúp bạn cập nhật thêm nhiều kiến thức hữu ích. Chúc bạn có những giây phút học tập vui vẻ.
Rất cảm ơn bạn đã quan tâm và đọc bài.
