23. Từ thông. Cảm ứng điện từ
I - Từ thông
1. Định nghĩa
Từ thông qua một diện tích S đặt trong một từ trường đều:
Φ=BScosα.
2. Đơn vị đo từ thông
Trong hệ SI, đơn vị đo từ thông là vêbe (Wb).
II. Hiện tượng cảm ứng
điện từ
- Mỗi khi từ thông qua mạch kín (C) biến thiên thì trong
mạch kín (C) xuất hiện một dòng điện gọi là dòng điện cảm ứng.
Hiện tượng xuất hiện dòng điện cảm ứng trong (C) gọi là hiện tượng cảm
ứng điện từ.
- Hiện tượng cảm ứng điện từ chỉ tồn tại trong khoảng
thời gian từ thông qua mạch kín biến thiên.
III. Định luật Len-xơ về
chiều dòng điện cảm ứng
- 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.
- Khi từ thông qua (C) biến thiên do kết quả của một chuyển
động nào đó thì từ trường cảm ứng có tác dụng chống lại chuyển
động nói trên.
IV. Dòng điện Fu-Cô
(Foucault)
- Trong các thí nghiệm, khi bánh xe và khối kim loại (đồng
hoặc nhôm) chuyển động trong từ trường thì trong thể tích của chúng
xuất hiện dòng điện cảm ứng - những dòng điện Fu-cô. Theo định luật
Len-xơ, những dòng điện cảm ứng này luôn có tác dụng chống lại sự
chuyển dời, vì vậy xuất hiện những lực từ có tác dụng cản trở chuyển
động của chúng, những lực ấy gọi là lực hãm điện từ.
- Tính chất và công dụng của dòng điện Fu-cô:
a) Do tác dụng của dòng Fu-cô, mọi khối kim loại chuyển
động trong từ trường đều chịu tác dụng của những lực hãm điện từ
nên được ứng dụng trong các bộ phanh điện từ của những ô tô hạng
nặng.
b) Dòng điện Fu-cô cũng gây ra hiệu ứng toả nhiệt Jun - Len-xơ:
Khối kim loại chuyển động trong từ trường hoặc đặt trong từ trường
biến thiên sẽ nóng lên. Tính chất này được ứng dụng trong các lò
cảm ứng để nung nóng kim loại. Trong nhiều trường hợp, sự xuất hiện
dòng Fu-cô gây nên những tổn hao năng lượng nên người ta phải tăng điện
trở của khối kim loại.
Dòng Fu-cô cũng được ứng dụng trong một số lò tôi kim
loại.