Ứng dụng của trường điện từ trong công nghiệp

Định luật cảm ứng điện từ được coi là một cuộc cách mạng lớn trong lĩnh vực ứng dụng kỹ thuật. Cùng tìm hiểu định luật cảm ứng từ là gì và ứng dụng của định luật nào này trong bài viết dưới đây.

Mong muốn góp phần cho các bạn học sinh thêm hiểu biết về thế giới xung quanh, giúp các bạn thêm có động lực học những kiến thức trong sách giáo khoa. Kiến giới thiệu đến các bạn những ứng dụng tuyệt vời của định luật cảm ứng điện từ vào đời sống.

Nào chúng ta cùng bắt đầu nhé !

I. Định luật cảm ứng điện từ

Định luật cảm ứng điện từ là sự xuất hiện dòng điện cảm ứng trong mạch kín khi có từ thông qua mạch đó biến thiên. Suất điện động sinh sẽ ra dòng điện cảm ứng trong mạch điện kín chính là suất điện động cảm ứng.

- Định luật cảm ứng điện từ: Khi có sự biến đổi từ thông qua mặt giới hạn bởi một mạch điện kín thì trong mạch xuất hiệu suất điện động cảm ứng.

- Định luật Lenz (Len-xơ): Dòng điện cảm ứng có chiều để sao cho từ trường có tác dụng chống lại những nguyên nhân đã sinh ra nó.

- Định luật Faraday:Suất điện động cảm ứng là suất điện động sinh ra mà dòng điện cảm ứng trong mạch kín, nó tỉ lệ với độ biến thiên các từ thông qua mạch và tỉ lệ nghịch với khoảng thời gian của sự biến thiên ấy (tức là sẽ tỉ lệ với tốc độ biến thiên của từ thông)

II. Ứng dụng của định luật cảm ứng điện từ

- Thiết bị gia dụng

Điện từ đóng vai trò là nguyên tắc làm việc cơ bản của rất nhiều thiết bị gia dụng như điều hòa không khí đèn, thiết bị nhà bếp , vv- Bếp từ

Bếp từ làm nóng nồi nấu bằng định luật cảm ứng từ, thay vì dẫn nhiệt từ lửa, hay bộ phận làm nóng bằng điện. Do dòng điện cảm ứng trực tiếp làm nóng dụng cụ nấu bếp, nhiệt độ có thể tăng lên rất nhanh.

Trong một bếp từ, một cuộn dây đồng sẽ được đặt dưới một vật liệu cách nhiệt (thường là mặt bếp bằng thủy tinh hay gốm), một dòng điện xoay chiều được truyền qua cuộn dây đồng này.

Từ trường dao động tạo ra một từ thông liên tục từ hóa nồi, ngay lúc này nồi đóng vai trò như lõi từ của máy biến áp. Điều này đã tạo ra dòng điện xoáy (chúng ta còn gọi là dòng điện Fu-cô) lớn ở trong nồi. Vì có tác dụng của dòng Fu-cô, nồi nấu chịu tác dụng của lực hãm điện từ gây ra hiệu ứng tỏa nhiệt Jun - Lenxơ và làm nóng đáy nồi dẫn đến làm nóng thức ăn bên trong.

- Đèn huỳnh quang

Các hệ thống chiếu sáng được sử dụng phổ biến nhất trong các tòa nhà thương mại và gia đình chính là hệ thống chiếu sáng bằng đèn huỳnh quang.

Chấn lưu được sử dụng trong đèn huỳnh quang hoạt động dựa trên nguyên lý điện từ, tại thời điểm bật đèn, nó tạo ra một điện áp cao trên 2 đầu đèn rồi sau đó phóng điện qua đèn.

Dòng điện qua đèn tạo thành ion tác động lên bột huỳnh quang làm bột huỳnh quang phát sáng (sau khi đèn sáng, điện áp trên 2 đầu đèn giảm đi, dòng điện qua đèn bị hạn chế bởi điện cảm của tăng phô)

- Quạt điện

Quạt điện và các hệ thống làm mát khác thì sử dụng động cơ điện. Những động cơ này hoạt động cũng dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ. Trong bất kỳ thiết bị điện nào thì động cơ điện hoạt động bởi từ trường được tạo ra bởi dòng điện theo định lý Lo-ren-xơ (Lorentz). Những động cơ này chỉ khác nhau về chi phí dựa trên ứng dụng và kích thước.

Ngoài ra, còn rất nhiều ứng dụng của định luật cảm ứng điện từ trong thiết bị gia dụng như: lò nướng, chuông cửa, lò vi sóng, máy xay, loa,

- Máy phát điện

Máy phát điện sẽ sử dụng năng lượng cơ học để tạo ra điện. "Cốt lõi" của máy phát điện là một cuộn dây trong từ trường. Nguyên lý hoạt động của máy phát điện này đó chính là cuộn dây điện sẽ được quay trong từ trường với tốc độ không đổi và tạo ra điện xoay chiều.

Ngoài sử dụng một cuộn dây quay trong từ trường không đổi, ta có một cách khác để sử dụng cảm ứng điện từ đó chính là giữ cho cuộn dây đứng yên và sau đó làm quay nam châm vĩnh cữu (cung cấp từ trường và từ thông) xung quanh cuộn dây trên.

- Tàu điện từ

Đây là một trong những công nghệ hiện đại của các hệ thống giao thông sử dụng định luật cảm ứng điện từ. Tàu đệm từ sử dụng nam châm điện mạnh giúp tăng tốc độ của tàu lên một mức đáng kể

- Y học

Ngày nay, trường điện từ đóng một vai trò cực kỳ quan trọng trong các thiết bị y tế tiên tiến như các phương pháp điều trị tăng thân nhiệt trong bệnh ung thư, cấy ghép và chụp cộng hưởng từ (MRI)

Định luật cảm ứng điện từ là một định lý cực kỳ hữu ích với rất nhiều ứng dụng trong cuộc sống. Điện từ đã tạo ra một cuộc cách mạng rất lớn trong lĩnh vực ứng dụng kỹ thuật. Ngoài ra, nó còn tác động lớn đến các lĩnh vực khác như y tế, công nghiệp, không gian...

Trên đây là những chia sẻ của Chúng Tôi về định luật cảm ứng điện từ và những ứng dụng của nó trong cuộc sống. Hy vọng những kiến thức trong bài viết này đã giúp bạn hiểu hơn về định luật cảm ứng điện từ và cả vai trò quan trọng của nó trong cuộc sống hàng ngày.

Hẹn gặp lại các bạn vào những bài viết tiếp theo.