Dòng điện fuco được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực cuộc sống và công nghiệp. Chúng ta có thể thấy dòng điện fuco xuất hiện trong bếp từ, đồng hồ điện, máy biến áp, bộ phận giảm tốc trên xe tải, xe máy,… Hôm nay, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về “Dòng điện fuco là gì? Một số ứng dụng của dòng điện fuco”.
Dòng điện Fuco là gì?
Dòng điện fuco, hay còn được gọi là dòng điện Foucault, là dòng điện cảm ứng được tạo ra trong vật dẫn khi đặt nó trong từ trường. Ngoài ra, dòng điện fuco còn được tạo ra khi vật dẫn được đặt trong một từ trường biến đổi theo thời gian.
Bạn đang xem: Dòng điện Fuco: Khám phá ứng dụng đa dạng
Dòng điện fuco được khám phá bởi một nhà khoa học người Pháp tên là Léon Foucault. Ông đã chứng minh sự tồn tại của dòng điện cảm ứng trong vật dẫn nhờ vào tác động của từ trường biến thiên. Và đó chính là dòng điện fuco.
Tính chất của dòng điện Fuco
Dòng điện fuco có tính chất xoáy, vì vậy nó còn được gọi là eddy current (dòng điện xoáy).
Nguyên nhân xuất hiện dòng điện Fuco
Dòng điện fuco được tạo ra do tác động của lực Lorentz. Lực Lorentz là tổng hợp của lực điện và vực từ tác động lên một diện tích của vật tích điện được đặt trong từ trường.
Khi đặt một vật tích điện trong một từ trường, các hạt electron trong vật dẫn sẽ chuyển động và chịu tác động của lực Lorentz.
Khi đó, các hạt electron này sẽ đi lệch quỹ đạo và tạo ra dòng điện xoáy trong vật dẫn. Đó chính là dòng điện Fuco.
Xem thêm : Công tắc cầu thang: Tìm hiểu về thiết bị và cách lắp đặt mạch điện cầu thang
Ngoài ra, dòng điện sẽ bị cản lại bởi điện trở khi chuyển động, gây ra hiện tượng nhiệt. Theo định luật bảo toàn năng lượng, động năng của vật dẫn sẽ chuyển hóa thành nhiệt năng, làm nóng vật dẫn.
Công thức tính của dòng điện Fuco
Công thức tính của dòng điện Fuco như sau:
I = (ΔB S f) / (ρ * d)
Trong đó:
- I: độ lớn dòng điện Fuco
- ΔB: biến thiên từ trường
- S: diện tích vòng dây
- f: tần số biến thiên từ trường
- ρ: điện trở của vật dẫn
- d: độ dày của vật dẫn
Những tác hại của dòng điện Fuco
Tuy có nhiều ứng dụng, dòng điện fuco cũng mang theo một số tác hại. Hãy cùng tìm hiểu mặt hại của nó:
Dòng điện fuco gây hại như thế nào?
Đầu tiên, ta biết rằng dòng điện fuco sẽ làm cho vật dẫn nóng lên. Chính vì vậy, các hệ thống máy biến thiên hay động cơ điện sẽ nhanh chóng nóng hơn và tiêu tốn một phần năng lượng. Vì máy này có một phần lõi sắt được đặt trong từ trường biến thiên. Điều này dẫn đến giảm hiệu suất của máy.
Hạn chế tác hại của dòng điện fuco
Dòng điện fuco tỷ lệ thuận với diện tích của vật dẫn. Để giảm tác hại, chúng ta có thể giảm diện tích bề mặt của vật dẫn.
Ngoài ra, tăng điện trở của vật dẫn cũng giúp giảm dòng fuco. Người ta sử dụng vật liệu có điện trở cao như lõi tôn silic (sắt silic) trong máy biến áp hoặc gốm ferit có điện trở suất cao trong công nghệ cao tần và siêu cao tần.
READ MORE:
Ứng dụng của dòng điện Fuco
Xem thêm : Hướng Dẫn Chi Tiết Cách Đảo Chiều Động Cơ 1 Pha
Dòng điện fuco có nhiều ứng dụng trong đời sống hàng ngày.
Dòng điện fuco trong bếp từ
Một ứng dụng phổ biến của dòng điện fuco là trong bếp từ. Bếp từ hoạt động dựa trên ứng dụng của dòng điện fuco. Khi hoạt động, bếp từ tạo ra một từ trường biến thiên trên bề mặt bếp. Và đáy nồi (bằng kim loại) nằm trong từ trường sẽ nóng lên do tác động của dòng fuco.
Ứng dụng trong công tơ điện
Dòng điện fuco cũng được sử dụng trong đồng hồ đo điện và công tơ điện. Mục đích của việc áp dụng dòng điện fuco trong công tơ điện là làm tắt nhanh dao động của kim đồng hồ. Bằng cách gắn vào đầu kim một đĩa kim loại nhỏ được đặt trong từ trường của nam châm vĩnh cửu. Khi kim chuyển động, đĩa kim loại sẽ theo chuyển động và khi dừng, kim sẽ đứng yên, giúp đồng hồ chính xác hơn.
Chế tạo thắng xe
Dòng điện fuco được sử dụng trong các bộ phận thắng xe của các xe có tải trọng lớn và vận tốc nhanh. Ví dụ như xe tải, xe tàu hỏa cao tốc. Khi cần phanh, đĩa thắng bằng kim loại quay xung quanh hai nam châm vĩnh cửu. Khi đưa vào một từ trường mạnh, dòng điện fuco được sinh ra và làm đĩa thắng dừng lại, giúp xe đứng yên.
Luyện kim
Dòng điện fuco được sử dụng trong các lò luyện kim bằng điện, thay thế cho lò than. Khi hoạt động, kim loại cần nấu chảy được đặt trong lò và tạo một từ trường mạnh. Dòng điện fuco được tạo ra trong dây dẫn và tạo ra nhiệt lượng đủ để nấu chảy kim loại.
Trên đây là những thông tin cơ bản về dòng điện fuco và một số ứng dụng của nó trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta.
Nguồn: https://cite.edu.vn
Danh mục: Học tập
