Ec trong suất điện động cảm ứng từ là gì năm 2024

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

B = F / I.L

Trong đó:

• B: cảm ứng từ
• F: lực từ
• I: cường độ dòng điện chạy qua dây
• L: chiều dài dây

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.

Lực điện động hay suất điện động (tiếng Anh: emf - electromotive force, đơn vị là vôn) của nguồn điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng thực hiện công của nguồn điện và đo bằng thương số giữa công A của lực lạ thực hiện khi làm dịch chuyển một điện tích dương bên trong nguồn điện từ cực âm đến cực dương và độ lớn của điện tích đó.

Trong cảm ứng điện từ, suất điện động có thể được định nghĩa là suất điện động cảm ứng gây ra dòng điện cảm ứng trong mạch kín.

Từ "lực" trong trường hợp này không nhầm lẫn với lực trong cơ học đo bằng newton, mà được đo bằng đơn vị vôn.

Suất điện động xuất hiện ở nguồn điện một chiều như pin, acquy, ... hay trong vòng dây kín được đặt trong từ trường biến thiên.

Tổng quan[sửa | sửa mã nguồn]

Kí hiệu[sửa | sửa mã nguồn]

Suất điện động được kí hiệu là hoặc hay ℰ (chữ hoa e, Unicode U+2130).

Công thức[sửa | sửa mã nguồn]

Suất điện động đo bằng thương số giữa công A của lực lạ khi làm dịch chuyển một điện tích dương q bên trong nguồn điện từ cực âm đến cực dương (ngược chiều điện trường) và độ lớn của điện tích q đó.

hay có thể viết dưới dạng tích vô hướng hai vectơ và vectơ :

với là vectơ cường độ trường lực lạ, là vectơ độ dời bên trong trường lực lạ.

Đơn vị[sửa | sửa mã nguồn]

Nếu A được đo bằng jun và q được đo bằng culông thì được đo bằng vôn:

Suất điện động của nguồn điện[sửa | sửa mã nguồn]

Số vôn ghi trên nguồn điện (pin, acquy,...) cho biết giá trị suất điện động của nguồn điện đó. Đây cũng là giá trị của hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện khi mạch ngoài hở. Do đó suất điện động của nguồn điện có giá trị bằng hiệu điện thế giữa hai cực khi mạch ngoài hở.

Suất điện động của pin điện hóa và acquy[sửa | sửa mã nguồn]

Pin điện hóa[sửa | sửa mã nguồn]

Là loại pin được cấu tạo từ hai mảnh kim loại khác nhau được ngâm trong chất điện phân (dung dịch acid, base hoặc muối,...).

Có nhiều loại pin điện hóa khác nhau như pin Đa-ni-en, pin Volta, pin Leclanché,...

Ta xét về pin Volta. Nó là nguồn điện hóa học được chế tạo đầu tiên gồm một cực bằng kẽm và cực còn lại bằng đồng ngâm trong dung dịch axit sunfuric loãng.