cảm ứng điện từ

Định nghĩa. Hiện tượng cảm ứng điện từ là hiện tượng xuất hiện dòng điện cảm ứng trong một mạch kín khi từ thông qua mạch đó biến thiên.

Hiểu bằng hình ảnh. Bạn đút đi đút lại một thanh nam châm vào cuộn dây, bóng đèn nối với cuộn dây sẽ sáng. Dòng điện được sinh ra từ chuyển động của nam châm (từ trường thay đổi) gọi là điện cảm ứng.

Công thức cần nhớ

• Từ thông: $\Phi = BSc\cos\alpha$ (đơn vị: Vêbe - Wb)
• Suất điện động cảm ứng: $e_c = -\dfrac{\Delta \Phi}{\Delta t}$ (định luật Faraday)
• Dấu trừ thể hiện định luật Len-xơ (dòng điện cảm ứng chống lại sự biến thiên của từ thông).

Ví dụ giải từng bước. Khung dây diện tích $0.01$ m² nằm vuông góc từ trường. Từ trường giảm từ $0.5$ T xuống $0$ T trong $0.1$ s. Tính độ lớn $e_c$.

• Bước 1: Xác định $\alpha = 0^\circ$ (do $B$ vuông góc mặt phẳng khung, song song pháp tuyến). $\Phi_1 = 0.5 \cdot 0.01 \cdot 1 = 0.005$ Wb, $\Phi_2 = 0$.
• Bước 2: $\Delta \Phi = \Phi_2 - \Phi_1 = -0.005$ Wb.
• Bước 3: $|e_c| = \left| -\dfrac{-0.005}{0.1} \right| = 0.05$ V.

Cách nhận biết. Đề cho diện tích $S$, từ trường $B$ thay đổi theo thời gian, hoặc nam châm di chuyển lại gần/ra xa vòng dây.

Lỗi hay gặp:

• Sai góc $\alpha$: Đề cho góc hợp bởi mặt phẳng và $\vec{B}$ là $\beta$, thì $\alpha$ (góc với pháp tuyến) phải là $90^\circ - \beta$.
• Nhầm dấu trong định luật Len-xơ khi vẽ chiều dòng điện.

Liên hệ thực tế. Đây là nguyên lý hoạt động của máy phát điện và bếp từ.

Mẹo làm trắc nghiệm. Bếp từ hoạt động dựa trên dòng điện Fucô sinh ra từ cảm ứng điện từ.