Cảm ứng từ là gì? Công thức tính và ứng dụng của cảm ứng từ

Nếu bạn đang tìm hiểu về cảm ứng từ là gì? Công thức tính cảm ứng từ được áp dụng trong các trường hợp nào? Bài viết dưới đây Nguyễn Giang sẽ chia sẻ cho bạn những thông tin cụ thể để giúp bạn hiểu hơn về cảm ứng từ.

Tìm hiểu tổng quan về cảm ứng từ

Trong lĩnh vực điện từ thì cảm ứng từ được nhắc đến khá nhiều nhất là trong cơ khí chế tạo, điện dân dụng và nhiều ứng dụng khoa học khác. Để hiểu rõ hơn về cách thức hoạt động của cảm ứng từ cùng Nguyễn Giang tham khảo nhé!

Cảm ứng từ là gì?

Cảm ứng từ là một đại lượng vật lý có hướng tại một điểm trong từ trường được ký hiệu bằng B, biểu trưng cho độ mạnh yếu từ trường, hướng của từ trường và tác dụng của lực từ. Chúng được đo bằng thương số giữa tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện và và tích của cường độ dòng điện cùng chiều dài sợi dây.

Lục từ gì?

Lực từ là lực của từ trường tác dụng lên một vật có mang điện tích chuyển động  như (Khung dây, đoạn dây, vòng dây dòng điện,...).

Trong đó, từ trường đều là từ trường mà đặc tính của nó giống nhau tại mỗi điểm, với các đường sức từ là những đường thẳng song song, cùng chiều và được cách điều nhau.

Vector của cảm ứng từ

Vectơ của cảm ứng từ tại một điểm có ký hiệu là B→ có phương tiếp tuyến với đường sức từ tại điểm đó. Có chiều từ cực nam sang cực bắc của nam châm tại điểm đó.

Đơn vị đo cảm ứng từ

Năm 1960 theo tên của nhà bác học Nikola Tesla thì cảm ứng từ có đơn vị đo ký hiệu là T (Tesla). 1T là độ lớn của cảm ứng từ của vòng dây dẫn kín có diện tích mặt phẳng chắn được bên trong là 1m vuông. Khi từ thông giảm xuống 0 trong 1s thì sẽ gây ra suất điện động 1 vông.

Đơn vị T (Tesla) có thể quy đổi ra như sau:

1Gs = 10-4T

1y = 10-9T = 1nT

Trong đó:

• Gs là đơn vị trong vật lý lý thuyết
• y là vật lý địa

Công thức tính của cảm ứng từ

Cảm ứng từ được nhiều nhà khoa học nghiên cứu, phát triển để sử dụng chúng hiệu quả. Hiện nay, có 3 công thức tính cảm ứng từ dựa trên quy tắc nắm bàn tay phải như sau:

Công thức áp dụng cho dây dẫn thẳng dài vô hạn

Dựa vào quy tắc bàn tay phải để xác định chiều. Từ đó suy ra công thức sau:

BM= 2. 10-7 . I/RM

Trong đó:

• BM: cảm ứng từ của điểm M.
• R: khoảng cách từ điểm xét cảm ứng từ đến dây dẫn
• I: cường độ dòng điện đi qua.

Công thức áp dụng cho dây dẫn tròn

Dựa vào quy tắc bàn tay phải để xác định chiều.  Từ đó suy ra công thức sau:

BO = 2π.10-7 . I/R

Trong đó:

• BO: cảm ứng từ của điểm O.
• I: cường độ dòng điện đi qua.
• R: bán kính.

Công thức áp dụng cho ống dây dẫn

Với phương song song với trục ống dây dẫn và chiều được xác định bằng quy tắc bàn tay phải. Từ đó suy ra công thức:

B = 4π.10-7 . I.N/R = 4π10-7 . nI

Trong đó:

• B: cảm ứng từ tại 1 điểm.
• N: số vòng dây
• I: cường độ dòng điện.
• N: mật độ vòng dây
• L: chiều dài ống dây.

Ứng dụng của cảm ứng từ như thế nào?

Hiện tượng cảm ứng từ được ứng dụng nhiều trong đời sống bởi sử dụng cảm ứng điện từ để tạo ra dòng điện xoay chiều. Thực chất, đây là quá trình biến đổi cơ năng thành điện năng, nhờ lực tác động của hiện tượng cảm ứng điện từ tạo nên.

Một số ứng dụng phổ biến của cảm ứng từ như sau:

• Ứng dụng trong bếp từ: Thay vì sử dụng dây dẫn điện thông thường, bếp từ sử dụng cuộn dây đồng và từ trường tạo dòng điện xoay chiều, trực tiếp giúp làm nóng bếp nhanh chóng hơn
• Ứng dụng trong đèn huỳnh quang: Được sử dụng dựa trên nguyên lý điện từ, tạo nên điện áp cao giữa 2 đầu bóng và các ion phóng qua tác động lên bột huỳnh quang.
• Động cơ điện trong các thiết bị làm mát, quạt điện, máy lọc không khí ứng dụng cảm ứng điện từ, tạo ra dòng xoay chiều.
• Ứng dụng máy phát điện công nghiệp: Sử dụng năng lượng cơ học để tạo ra dòng điện xoay chiều, phục vụ sản xuất và hoạt động của máy công nghiệp với nguyên lý hoạt động sử dụng cuộn dây điện được lắp trong từ trường quay với tốc độ không đổi, tạo nên dòng điện xoay chiều.

Qua các nội dung trên thì có thể thấy, cảm ứng từ là một phần không thể thiếu trong cuộc sống hiện tại. Cảm ứng điện từ tạo ra dòng xoay chiều, cho nhiều thiết bị điện, máy móc giúp chúng vận hành hiệu quả hơn. Hy vọng những chia sẻ trên đây sẽ hữu ích, giúp bạn đọc hiểu rõ hơn về cảm ứng từ. Hãy theo dõi khoayduoc.edu.vn để biết thêm nhiều kiến thức về điện.