Hiện Tượng Cảm Ứng Điện Từ Là Gì? Lý Thuyết Về Cảm Ứng Điện Từ

Marathon Team - 11/02/2022

Cảm ứng điện từ là một trong những hiện tượng vật lý quan trọng mà các em sẽ được học trong chương điện học ở Vật Lý THPT. Vậy hiện tượng cảm ứng điện từ là gì? Công thức tính ra sao? Có những ứng dụng gì trong cuộc sống? Để củng cố các kiến thức này, các em hãy tham khảo bài viết dưới đây của Marathon Education.

Khái quát về từ thông

Khái quát về từ thông trong hiện tượng cảm ứng điện từ
Khái quát về từ thông trong hiện tượng cảm ứng điện từ (Nguồn: Internet)

Từ thông là gì? Kí hiệu và đơn vị đo

Từ thông được định nghĩa là số đường sức từ đi qua một bề mặt kín. Ngoài ra, từ thông có thể được xem như một phép đo tổng số đường sức từ đi qua một diện tích bề mặt có kích thước bất kì và theo hướng bất kỳ liên quan đến hướng của từ trường.

  • Kí hiệu của từ thông: Φ (đọc là “phi”)
  • Đơn vị của từ thông: Xét theo SI hay CGS, từ thông thường có 3 đơn vị đo .
    • Đơn vị chuẩn quốc tế (SI): Weber (Wb)
    • Đơn vị nền tảng: Votl – Giây
    • Đơn vị theo CGS: Maxwell

Công thức tính từ thông

Công thức tính từ thông qua 1 đường cong phẳng kín:

Φ = B.S.Cos(α)

Trong đó:

\begin{aligned}
&\footnotesize\bull\text{Φ là độ lớn từ thông (đơn vị Wb).}\\
&\footnotesize\bull\text{B là độ lớn cảm ứng từ (đơn vị T).}\\
&\footnotesize\bull\text{S là diện tích bề mặt có đường sức từ đi qua (đơn vị }m^2).\\
&\footnotesize\bull\text{α là góc hợp bởi vectơ cảm ứng từ }\vec{B} \text{ và vectơ pháp tuyến }\vec{n}\text{ của mặt }\\
&\footnotesize\text{phẳng tiết diện S.}
\end{aligned}

Ý nghĩa của từ thông

Trong công thức tính từ thông ở trên, nếu góc α = 0, thì độ lớn từ thông Φ = B.S. Lấy S = 1 thì Φ = B. Từ đó, ta có thể thấy được từ thông bằng số đường sức từ xuyên qua diện tích S đặt vuông góc với đường sức.

Vậy ý nghĩa của từ thông là: Từ thông qua diện tích S bằng số đường sức từ qua diện tích S được đặt vuông góc với đường sức.

Hiện tượng cảm ứng điện từ là gì?

Dòng điện cảm ứng

Dòng điện cảm ứng là gì?
Dòng điện cảm ứng là gì? (Nguồn: Internet)

Năm 1831, nhà Hóa học và Vật lý người Anh – Michael Faraday đã thí nghiệm và chứng minh được rằng từ trường có thể sinh ra dòng điện. Khi cho từ thông gửi qua một mạch kín thay đổi thì trong mạch kín đó sẽ xuất hiện một dòng điện. Hiện tượng này chính là hiện tượng cảm ứng điện từ và dòng điện được sinh ra gọi là dòng điện cảm ứng.

Từ đó, ta có các định nghĩa:

  • Dòng điện cảm ứng là dòng điện xuất hiện khi có sự biến thiên từ thông qua mạch kín.
  • Hiện tượng cảm ứng điện từ là hiện tượng hình thành một suất điện động (điện áp) trên một vật dẫn khi vật dẫn đó được đặt trong một từ trường biến thiên.

Suất điện động cảm ứng và định luật Faraday

Một mạch điện kín có dòng điện thì trong mạch phải tồn tại suất điện động, ta gọi suất điện động sinh ra dòng điện cảm ứng này là suất điện động cảm ứng.

Định luật Faraday: “Suất điện động cảm ứng thì tỉ lệ với độ biến thiên của từ thông gửi qua mạch và tỉ lệ nghịch với khoảng thời gian diễn ra sự biến thiên ấy, nghĩa là tỉ lệ với tốc độ biến thiên của từ thông.”

Công thức tính suất điện động cảm ứng:

e_c=\frac{-\Delta \Phi}{\Delta t}

Độ lớn của ec:

|e_c|=\left|\frac{\Delta \Phi}{\Delta t}\right|

Trong đó:

  • ec là suất điện động cảm ứng (V).
  • ΔΦ = Φ2 – Φ1 là độ biến thiên từ thông (Wb).
  • Δt là khoảng thời gian từ thông biến thiên (s).

Định luật Lenz về cảm ứng điện từ

Thí nghiệm của Faraday về chiều dòng điện
Thí nghiệm của Faraday về chiều dòng điện (Nguồn: Internet)

Theo như thí nghiệm, ta thấy khi nam châm dịch chuyển lại gần ống dây thì từ trường của dòng điện cảm ứng trong ống dây như muốn ngăn cản nam châm lại gần nó. Ngược lại, khi nam dịch chuyển ra xa ống dây thì từ trường của dòng điện cảm ứng như muốn ngăn cản nam châm ra so nó hơn.

Thí nghiệm này cũng nói lên nội dung của định luật xác định chiều dòng điện cảm ứng – định luật Lenz (Len-xơ) phát hiện bởi nhà vật lý cùng thời với Faraday.

Định luật Lenz (Len-xơ) được phát biểu như sau “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”.

Ứng dụng của cảm ứng điện từ trong cuộc sống

Ứng dụng của cảm ứng điện từ là bếp từ
Ứng dụng của cảm ứng điện từ là bếp từ (Nguồn: Internet)

Cảm ứng điện từ được ứng dụng vào với đời sống và nhiều lĩnh vực khác như y tế, công nghiệp, không gian,… phục vụ hữu ích trong cuộc sống con người.

Hiện tượng này được ứng dụng rộng rãi trong nhiều thiết bị điện gia dụng như bếp từ, quạt điện, đèn huỳnh quang, chuông cửa, lò vi sóng,..

Học livestream trực tuyến Toán - Lý - Hóa - Văn - Anh - Sinh bứt phá điểm số 2022 – 2023 tại Marathon Education

Marathon Education là nền tảng học livestream trực tuyến Toán - Lý - Hóa - Văn - Anh - Sinh uy tín và chất lượng hàng đầu Việt Nam dành cho học sinh từ lớp 8 đến lớp 12. Với nội dung chương trình giảng dạy bám sát chương trình của Bộ Giáo dục và Đào tạo, Marathon Education sẽ giúp các em lấy lại căn bản, bứt phá điểm số và nâng cao thành tích học tập.

Tại Marathon, các em sẽ được giảng dạy bởi các thầy cô thuộc TOP 1% giáo viên dạy giỏi toàn quốc. Các thầy cô đều có học vị từ Thạc Sĩ trở lên với hơn 10 năm kinh nghiệm giảng dạy và có nhiều thành tích xuất sắc trong giáo dục. Bằng phương pháp dạy sáng tạo, gần gũi, các thầy cô sẽ giúp các em tiếp thu kiến thức một cách nhanh chóng và dễ dàng.

Marathon Education còn có đội ngũ cố vấn học tập chuyên môn luôn theo sát quá trình học tập của các em, hỗ trợ các em giải đáp mọi thắc mắc trong quá trình học tập và cá nhân hóa lộ trình học tập của mình.

Với ứng dụng tích hợp thông tin dữ liệu cùng nền tảng công nghệ, mỗi lớp học của Marathon Education luôn đảm bảo đường truyền ổn định chống giật/lag tối đa với chất lượng hình ảnh và âm thanh tốt nhất.

Nhờ nền tảng học livestream trực tuyến mô phỏng lớp học offline, các em có thể tương tác trực tiếp với giáo viên dễ dàng như khi học tại trường.

Khi trở thành học viên tại Marathon Education, các em còn nhận được các sổ tay Toán – Lý – Hóa “siêu xịn” tổng hợp toàn bộ công thức và nội dung môn học được biên soạn chi tiết, kỹ lưỡng và chỉn chu giúp các em học tập và ghi nhớ kiến thức dễ dàng hơn.

Marathon Education cam kết đầu ra 8+ hoặc ít nhất tăng 3 điểm cho học viên. Nếu không đạt điểm số như cam kết, Marathon sẽ hoàn trả các em 100% học phí. Các em hãy nhanh tay đăng ký học livestream trực tuyến Toán – Lý – Hóa – Văn lớp 8 – lớp 12 năm học 2022 – 2023 tại Marathon Education ngay hôm nay để được hưởng mức học phí siêu ưu đãi lên đến 39% giảm từ 699K chỉ còn 399K.

Các khóa học online tại Marathon Education

Trên đây là bài viết chia sẻ từ Marathon Education về những lý thuyết cơ bản về định nghĩa và công thức cảm ứng điện từ cũng như các ứng dụng của cảm ứng điện từ trong đời sống. Mong rằng, sau khi đọc xong bài viết, các em đã nắm được những kiến thức này. Đồng thời, các em hãy tham gia lớp học tại Marathon Education để học tập hiệu quả và bứt phá điểm số.

CÓ THỂ BẠN QUAN TÂM