Bạn có muốn biết hiện tượng từ thông là gì không? Hay từ thông được tạo ra như thế nào? Hãy cùng http://blogthietbidien.com/ tìm hiểu chi tiết cụ thể thông qua ngay bài viết sau đây.
Có thể nói thì khái niệm từ thông còn khá là trừu tượng đối với nhiều người bởi hiện tượng vật lý này cần phải có kiến thức nhất định mới có thể hình dung và bao quát được các thông tin liên quan. Để có thể giải đáp một cách chi tiết rõ ràng nhất về chủ đề từ thông là gì, Blog Thiết Bị Điện sẽ trình bày cụ thể chi tiết ngay đây.
Từ thông là gì?
Từ thông là một hiện tượng vật lý được nhà vật lý Michael Faraday phát hiện, dùng để đo lường từ trường đi qua một diện tích được giới hạn bởi 1 dây kín. Nói cách khác thì từ thông chính là từ trường được sinh ra từ khung dây đồng cuốn thành vòng tròn và có thể đi xuyên qua nam châm vĩnh cửu. Theo đó, nam châm từ trường càng lớn, lượng từ thông sinh ra càng nhiều.
- Ký hiệu: Φ (độ “phi”);
- Đơn vị: Wb (vê bê).
Nguyên lý tạo ra từ thông
Các đường truyền của tia cảm ứng điện từ B có phương song song với nhau và vuông góc với tiết diện S của nam châm. Theo đó, khi có dòng điện cảm ứng từ và tiết diện của nam châm không cùng phương song song thì hiện tượng từ thông không được sinh ra, chính vì thế mà từ thông chỉ được tạo ra khi cảm biến điện từ tạo ra góc (vuông, nhọn hoặc tù) với tiết diện S của nam châm.
Từ thông riêng của một mạch phụ thuộc vào những yếu tố nào?
Có 3 yếu tố ảnh hưởng đến từ thông trong 1 mạch điện kín, cụ thể như sau:
- Diện tích S nam châm: diện tích của nam châm càng lớn thì từ thông đi qua càng nhiều;
- Cảm ứng từ B: đặc trưng cho độ mạnh hay yếu của từ trường, mà từ thông là đại lượng đặc trưng cho từ trường. Vì vậy, lượng từ thông đi qua mặt phẳng lớn nếu từ trường đi qua cũng vậy bởi hai đại lượng này tỉ lệ thuận với nhau;
- Độ lớn của góc α: góc alpha được tạo ra từ vectơ pháp tuyến n và đường cảm ứng từ B, nếu góc α thay đổi, lượng từ thông cũng thay đổi theo (tỉ lệ thuận).
- Khi α = 45 độ (vectơ pháp tuyến n vuông góc với đường cảm ứng từ B) => từ thông có giá trị cực đại (Φmax);
- Khi α = 0 độ (vectơ pháp tuyến n song song với đường cảm ứng từ B) => từ thông có giá trị cực tiểu (Φmin).
Công thức tính từ thông
Từ các yếu tố ảnh hưởng nêu trên, ta có thể biểu diễn thông qua biểu thức sau:
Φ = N.B.Scosα
Trong đó:
- Φ: từ thông (Wb);
- N: số vòng dây;
- S: tiết diện nam châm (m2);
- B: cảm ứng từ (T);
- α: góc tạo bởi vectơ pháp tuyến n và cảm ứng từ B
Lưu ý: khi cảm ứng từ B vuông góc với tiết diện S => α = 0 độ.
Từ thông cực đại
Trường hợp vectơ pháp tuyến n vuông góc với đường cảm ứng từ B, khi này góc α = 45 độ, ta sẽ có được từ thông cực đại => Công thức tính Φmax được tính như sau:
Φmax = B.S
Từ thông cực tiểu
Trường hợp vectơ pháp tuyến song song với đường cảm ứng từ B, khi này góc α = 0 độ => không sinh ra từ thông hay Φmin = 0.
Mối quan hệ của từ thông và cảm ứng từ
Cảm ứng điện từ là hiện tượng từ thông đi qua mạch kín biến thiên tăng hoặc giảm làm xuất hiện dòng điện bên trong mạch, dòng điện này được gọi là dòng điện cảm ứng hay cảm ứng từ. Từ thông và cảm ứng từ có môi liên quan vô cùng chặt chẽ.
Hãy cùng tham khảo thí nghiệm như sau để hiểu rõ hơn về mối quan hệ này
“Cho khung dây đồng di chuyển từ xa đến gần và xuyên qua nam châm vĩnh cửu, khi này Ampe kế chuyển động cho biết”:
- Vòng dây tiến lại gần nam châm => từ trường tăng => từ thông tăng theo => giá trị trong ampe kế tăng => dòng điện trong mạch xuất hiện;
- Vòng dây tiến ra xa nam châm => từ trường giảm => từ thông giảm theo => giá trị kim ampe kế chuyển về 0 => có dòng điện trong mạch.
Ứng dụng của hiện từ thông
Hiện tượng từ thông được ứng dụng rộng rãi trong đời sống hiện nay và cho ra hiệu quả vô cùng tốt:
- Bếp từ: hoạt động dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ với cấu tạo là một cuộn dây đặt ở dưới vật liệu cách nhiệt bằng gốm hay thủy tinh, theo đó cuộn dây này sẽ tạo ra từ trường biến thiên ở tần số cao, khi bếp được cáp điện, cuộn dây đồng bắt đầu sinh ra dòng điện xoay chiều và 1 từ trường biến thiên làm cho đáy nồi bị nhiễm từ, từ đó sinh ra điện Fu – cô => hiệu ứng tỏa nhiệt Jun – Lenxơ nhờ chịu tác dụng lực hãm điện.
- Quạt điện: từ nguyên lý cảm ứng điện từ dùng để biến đổi từ trường làm động cơ, khiến cho cánh quạt hoạt động nhanh chóng;
- Máy phát điện: gồm có cấu tạo từ 1 lõi sắt (stato) và 1 nam châm vĩnh cửu, khi dòng điện Fu – cô chạy qua kim loại sẽ biến cơ năng thành điện năng => cơ năng giúp động cơ tua bin, tua bin hơi nước,… hoạt động.
- Máy biến dòng: biến đổi dòng điện có giá trị lớn, hạn chế các sự cố về điện xảy ra như chập cháy mạch làm hư thiết bị điện nhờ vào hiện tượng cảm ứng điện từ.
Hy vọng rằng với bài viết vừa được blogthietbidien.com chia sẻ, bạn sẽ có thể hiểu và biết được từ thông là gì cũng như những thông tin khác liên quan đến từ thông. Nếu cảm thấy bài viết hữu dụng, hãy để lại một lượt chia sẻ đến với nhiều đọc giả khác cùng biết đến nhé.
