Cảm ứng từ: Đơn vị, công thức tính và ứng dụng trong các môi trường

31/03/2022 14:49 +07 - Lượt xem: 1956

Cảm ứng từ là gì? Công thức tính cảm ứng từ ra sao? Áp dụng của công thức tính lực từ trong các loại môi trường trong thực tế như thế nào? Trong bài viết này AME Group xin cung cấp cho bạn những thông tin chi tiết giải đáp những thắc mắc trên.

cảm ứng từ

Cảm ứng từ là gì?

Cảm ứng từ (ký hiệu B) là đại lượng có hướng tại 1 điểm trong từ trường, biểu thị độ mạnh yếu của từ trường, hướng của từ trường và lực tác dụng của lực từ. Độ cảm ứng từ được đo bằng thương giữa số lực từ tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện được đặt vuông góc với đường cảm ứng từ tại điểm đó.

Véc tơ của cảm ứng từ B có là phương tiếp tuyến với đường sức tại điểm đó có chiều từ cực nam sang cực bắc của nam châm.

Quy tắc bàn tay phải

Để xác định chiều của các đường sức từ trong ống dây dẫn hình trụ, người ta áp dụng theo quy tắc bàn tay phải. Quy tắc này được phát biểu như sau: Nắm bàn tay phải theo chiều của vòng dây, chiều từ cổ tay đến ngón cái trùng chiều dòng điện đi qua cuộn dây, ngón cái choãi ra 90 độ chỉ chiều các đường sức từ trong lòng ống dây.

quy tắc bàn tay phải trong xác định cảm ứng từ

Quy tắc bàn tay phải

Đơn vị cảm ứng từ

Cảm ứng từ có đơn vị là Tesla (T) với 1 T là độ lớn của cảm ứng từ của vòng dây dẫn kín có diện tích mặt phẳng chắn được bên trong là 1m2. Nếu từ thông giảm xuống 0 thì trong 1s  sẽ tạo ra suất điện động 1V. Tên đơn vị cảm ứng từ được đặt theo nhà bác học người Áo Nikola Tesla.

Công thức tính cảm ứng từ

Để tính cảm ứng từ, ta có công thức sau: B = F/I.l

Trong đó:

  • B: Cảm ứng từ
  • F: Lực từ
  • I: Cường độ dòng điện qua dây

Áp dụng các công thức tính cảm ứng từ cho từng môi trường

Bên cạnh sử dụng công thức chung để tính cảm ứng từ thì trong các trường hợp khác nhau sẽ có công thức tính riêng đơn giản, nhanh chóng hơn.

Tính từ trường cho dây dẫn dài vô hạn

Xác định cảm ứng từ vector B tại điểm M cách dây dẫn một đoạn r với cường độ dòng điện I. Ta xét vector B như sau:

  • Điểm đặt: điểm M
  • Phương: Vuông góc với mặt phẳng chứa điểm M và dây dẫn
  • Chiều: Sử dụng quy tắc bàn tay phải để xác định
  • Độ lớn: Bm = (2.10-7. I)/Rm

Trong đó:

  • Bm: Cảm ứng từ tại điểm M
  • R: Khoảng cách từ điểm xét đến dây dẫn
  • I: Cường độ dòng điện đi qua

Đối với dây có chiều dài hữu hạn thì cảm ứng từ do dây dẫn gây ra tại điểm M sẽ được tính theo công thức:

tính từ trường cho dây dẫn dài vô hạn

Tính từ trường cho dây dẫn dài vô hạn

Ví dụ: Xác định cảm ứng từ do dòng điện trong 1 dây dẫn dài thẳng vô hạn có I = 10A tại điểm M cách dây 5cm. Áp dụng công thức ta có: Bm = (2.10-7. 10)/0.05= 4.10-5 (T)

Tính từ trường dòng điện tròn

Để tính cảm ứng vector B tại tâm O của vòng dây dẫn bán kính R, dòng điện I, ta xác định như sau:

  • Điểm đặt: Tâm O của cuộn dây
  • Phương: Vuông góc với mặt phẳng vòng dây
  • Chiều: Xác định bằng quy tắc bàn tay phải
  • Độ lớn: Bo = (2π.10-7. I)/R

Trong đó:

  • Bo: Cảm ứng từ tại điểm O
  • R: Khoảng cách từ điểm xét đến dây dẫn
  • I: Cường độ dòng điện đi qua

tính từ trường trong dòng điện tròn

Tính từ trường dòng điện tròn

Ví dụ: Xác định cảm ứng từ do dòng điện trong 1 khung dây có bán kính 5cm, khung dây có 1 vòng và I = 5A. Áp dụng công thức ta có:

Bm = (2π.10-7. 5)/0.05= 2π.10-5 (T)

Tính từ trường ống dây

Xác định cảm ứng từ B tại 1 điểm bất kì bên trong lòng ống dây dẫn có cường độ dòng điện I. Ta có:

  • Điểm đặt: Tại điểm xét
  • Phương: Song song với trục ống dây dẫn
  • Chiều: Sử dụng quy tắc nắm bàn tay phải
  • Độ lớn: B = (4π.10-7. I.N)/R = 4π.10-7. I.n

Trong đó:

  • B: Cảm ứng từ tại điểm
  • N: Số vòng dây dẫn
  • L: Chiều dài ống dây
  • I: Cường độ dòng điện đi qua

Ví dụ: Tính cảm ứng từ B trong cuộn dây có cường độ I=10A, cuộn dây có 5 vòng dây, khoảng cách tại điểm xét đến cuộn dây là 0.05m. Ta có:

B =  (4π.10-7 I.N)/R = 4π.10-7.10×5/0.05 = 8π.10-4  (T)

Như vậy, trên đây là thông tin tiết về cảm ứng từ cũng như các công thức tính cụ thể cảm ứng từ trong từng trường hợp. Hãy tiếp tục theo dõi AME Group trong các bài viết tiếp theo để nhận được những thông tin hữu ích nhất!

 




Bài xem nhiều


  •  
     
    19/05/2022 | Tin tức
    Hạt mang điện trong nguyên tử là hạt nào? Các loại hạt cơ bản trong nguyên tử là gì? - Đây là các vấn đề hiện thu  hút được sự quan tâm của nhiều người. Để giúp bạn hiểu rõ hơn về chủ đề hạt mang điện, các loại hạt trong nguyên tử, AME Group xin cung cấp thông tin chi tiết trong bài viết dưới đây. Hãy cùng theo dõi ngay nhé!
  •  
     
    17/05/2022 | Tin tức
    Điện trường là gì? Cường độ điện trường là gì? Nguyên lý về điện trường như thế nào? Đây là các vấn được rất nhiều người quan tâm. Trong nội dung số này AME Group xin cung cấp cho bạn thông tin chi tiết xoay quanh các chủ đề trên nhé!
  •  
     
    12/05/2022 | Tin tức
    Điện năng tiêu thụ của gia đình của mình là bao nhiêu chắc chắn là vấn đề được rất nhiều khách hàng quan tâm. Công thức tính số điện tiêu thụ như thế nào cho các thiết bị trong gia đình? Theo dõi ngay nội dung bài viết dưới đây của AME Group để biết thêm thông tin  hữu ích nhất  cũng như chúng tôi mách bạn cách tiết kiệm điện năng trong gia đình hiệu quả nhất!
  •  
     
    11/05/2022 | Tin tức
    Công của lực điện là gì? - câu hỏi được rất nhiều người quan tâm. Trong nội dung dưới đây, AME Group xin cung cấp cho bạn thông tin chi tiết giải đáp thắc mắc trên. Hãy cùng theo dõi ngay nhé!
  •  
     
    10/05/2022 | Tin tức
    Tụ điện là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động ra sao? Tụ điện có công dụng như thế nào? - Các thắc mắc này được rất nhiều bạn đọc quan tâm. Trong bài viết này, cùng AME Group tìm hiểu thông tin chi tiết nhé!
  •  
     
    06/05/2022 | Tin tức
    Áp lực là từ được sử dụng nhiều trong đời sống, nhưng liệu bạn đã hiểu rõ về thuật ngữ là trên lĩnh vực vật lý? Vậy nó là gì? Công thức tính áp lực và các loại áp suất ra sao? Câu trả lời chi tiết sẽ có trong phần nội dung hôm nay của AME Group , quý vị hãy cùng theo dõi ngay nhé!
  •  
     
    05/05/2022 | Tin tức
    Hiệu điện thế là gì? Hiệu điện thế có ký hiệu gì? Mối qua hệ của nó với cường độ dòng điện ra sao? Đây chắc hẳn là vấn đề được nhiều người quan tâm, trong bài viết số này, AME Group xin cung cấp cho bạn giải đáp chi tiết, hãy cùng theo dõi ngay nhé!
  •  
     
    03/05/2022 | Tin tức
    Transistor là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của thiết bị điện này ra sao? Cách đo và kiểm tra transistor như thế nào là chuẩn? Đây là những thắc mắc được rất nhiều người quan tâm. Để giải đáp các vấn đề trên, mời quý vị theo dõi thông tin AME Group cung cấp trong bài viết dưới đây. Hãy cùng theo dõi ngay nhé!

 
 
 
.