Suất điện động Cảm ứng - Định Luật Faraday - Kiến Thức Máy Móc

Suất điện động cảm ứng là một khái niệm cơ bản trong lĩnh vực vật lý điện đặc biệt là trong lĩnh vực nghiên cứu dòng điện cảm ứng. Vậy liệu bạn đã hiểu được định nghĩa và các công thức tính của khái niệm này chưa? Hãy cùng tìm hiểu trong bài viết dưới đây nhé!

Contents

• 1 Dòng điện cảm ứng
• 2 Suất điện động cảm ứng là gì?
  • 2.1 Định nghĩa Suất điện động
  • 2.2 Suất điện động cảm ứng
• 3 Các định luật và công thức suất điện động cảm ứng
  • 3.1 Thí nghiệm & Định luật Faraday
    • 3.1.1 Thí nghiệm Faraday
    • 3.1.2 Định luật Faraday
  • 3.2 Định luật Len-xơ
• 4 Ứng dụng của hiện tượng cảm ứng điện từ

Dòng điện cảm ứng

Suất điện động cảm ứng là một khái niệm quan trọng trong nghiên cứu dòng điện cảm ứng. Chính vì vậy, bạn cần phải hiểu được thế nào là một dòng điện cảm ứng trước.

Dòng điện cảm ứng là dòng điện được sinh ra khi đưa một mạch điện kín vào phạm vi của một từ trường. Hiện tượng sinh ra dòng điện này được gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ. Hiện tượng này được ứng dụng nhiều nhất để tạo ra dòng điện xoay chiều.

Suất điện động cảm ứng là gì?

Định nghĩa Suất điện động

Suất điện động là đại lượng biểu hiện công của lực để di chuyển một hạt mang điện tích dương di chuyển ngược chiều điện trường từ cực âm tới cực dương của dòng điện.

Ký hiệu của suất điện động là ℰ và đơn vị của khái niệm này là vôn (V).

1 V = 1 J/C

Suất điện động cảm ứng

Suất điện động cảm ứng là suất điện động của dòng điện cảm ứng.

Các định luật và công thức suất điện động cảm ứng

Thí nghiệm & Định luật Faraday

Thí nghiệm Faraday

Thí nghiệm được thực hiện bởi nhà khoa học người Anh Michael Faraday. Thí nghiệm sử dụng một ống dây kim loại và mắc nối tiếp vào điện kế để tạo thành một mạch kín. Phía trên cuộn dây đặt một thanh nam châm 2 cực. Qua quá trình thực hiện thí nghiệm, nhà khoa học đã rút ra được những kết luận sau:

• Dòng điện cảm ứng sẽ đổi chiều khi di chuyển nam châm ra sao
• Tốc độ di chuyển nam châm càng nhanh, cường độ của dòng điện cảm ứng càng lớn
• Nếu giữ nam châm đứng yên, , cường độ của dòng điện cảm ứng sẽ bằng 0

Nếu thí nghiệm được thực hiện với một cuộn dây có dòng điện chạy qua, kết quả cũng tương tự như vậy. Kết quả của thí nghiệm chính là tiền đề để Faraday xây dựng nên định luật mang tên mình.

>>>>>Tham khảo: Trọng lực là gì? Đặc điểm, tính chất và các khái niệm liên quan

Định luật Faraday

Suất điện động cảm ứng của một mạch kín bằng âm biến thiên thời gian của từ thông bao quanh nó. Và chịu ảnh hưởng trực tiếp từ sự thay đổi của từ thông.

Định luật này chỉ ra mối quan hệ mật thiết giữa từ thông và độ lớn của suất điện động cảm ứng. Tốc độ biến thiên từ thông đi qua mạch kín càng lớn thì ec của mạch đó càng lớn

Theo những yếu tố kết luận được từ định luật trên, ta có thể đưa ra được hai công thức sau liên hệ trực tiếp với ec là:

ec = ΔΦ / Δt

Trong đó:

ec là suất điện động cảm ứng của mạch kín

ΔΦ là biến thiên từ thông đi qua mạch kín

Δt là thời gian từ thông đi qua mạch kín

Nếu chỉ xét riêng về độ lớn thì công thức có thể được thể hiện như sau:

|ec| = |ΔΦ| / |Δt|

Định luật Len-xơ

Định luật Len-xơ là tổng hợp các yếu tố giúp xác định chiều của dòng điện cảm ứng. Định luật này có thể được phát biểu như sau:

Dòng điện cảm ứng sẽ có chiều sao cho từ trường mà nó sinh ra sẽ có tác dụng chống lại nguyên nhân sinh ra dòng điện. Định luật này có thể biểu diễn toán học dưới dạng một phương trình như sau với là ký hiệu của dòng điện cảm ứng:

Khi diễn giải định luật này, ta có thể rút ra kết luận: Nếu từ thông qua mạch kín tăng, từ trường cảm ứng sẽ được sinh ra nhằm mục đích chống lại sự tăng lên của từ thông. Lúc này, từ trường cảm ứng sẽ có chiều ngược với từ trường ngoài.

Ngược lại, khi từ thông qua mạch kín giảm, từ trường cảm ứng sẽ có tác dụng chống là sự giảm của từ thông. Chính vì vậy mà lúc này, từ trường cảm ứng sẽ cùng chiều với từ trường ngoài.

Định luật Len-xơ đã đảm bảo phù hợp với định luật bảo toàn năng lượng cơ bản của vật lý. Khi mà chúng ta phải tốn công để biến thiên từ thông (dịch chuyển vị trí của thanh nam châm so với mạch kín) và công đã được chuyển hóa thành điện năng của dòng điện cảm ứng.

Có thể bạn quan tâm: Suất điện động tự cảm: Các dạng bài tập liên quan và cách giải Sóng điện từ: Đặc điểm và tính chất của sóng điện từ

Ứng dụng của hiện tượng cảm ứng điện từ

Ứng dụng lớn nhất của hiện tượng cảm ứng điện từ chính là để chế tạo dòng điện xoay chiều. Trong đó, các thiết bị tiêu biểu của ứng dụng này chính là máy phát điện xoay chiều 3 pha và động cơ điện xoay chiều 3 pha.

Trên đây là bài viết tổng hợp các kiến thức liên quan về khái niệm suất điện động cảm ứng và hiện tượng cảm ứng điện từ. Đừng quên truy cập vào website Kiến thức máy móc của chúng tôi nếu bạn muốn cập nhật thêm nhiều kiến thức bổ ích về lĩnh vực vật lý.