.

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

31/03/2022 14:49 +07 - Lượt xem: 54435

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


  •  
     
    23/07/2024 | Tin chuyên ngành

    Aptomat được sử dụng nhiều trong gia đình, các xưởng sản xuất…Nhưng dòng cắt của Aptomat là gì? không phải ai cũng biết, trong khi yếu tố này có vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn điện. Hiểu được điều này, ngay sau đây AME Group sẽ chia sẻ đến các bạn một số thông tin liên quan nhé.

  •  
     
    23/07/2024 | Tin chuyên ngành

    Cầu dao đảo chiều là gì? Đây là câu hỏi khá mới với nhiều người, tuy nhiên trên thực tế thiết bị này được sử dụng tương đối nhiều trong đời sống. Để có thể tìm hiểu chi tiết hơn về thiết bị này, mời các bạn cùng AME Group đi tìm hiểu chi tiết hơn trong bài viết dưới đây nhé.

  •  
     
    20/05/2024 | Tin chuyên ngành

    Hiện có nhiều thông tin chia sẻ về cách chọn Aptomat cho gia đình, tuy nhiên không phải thông tin nào cũng đầy đủ và hướng dẫn chi tiết. Hiểu được điều này, ngay sau đây AME Group sẽ chia sẻ đến bạn một số cách nhanh, đơn giản và hiệu quả nhất nhé.

  •  
     
    20/05/2024 | Tin chuyên ngành

    Điện trở sấy là gì? – Đây là một trong những từ khóa có lượt tìm kiếm nhiều liên quan đến ngành điện trên công cụ tìm kiếm của Google. Trên thực tế thiết bị điện này được sử dụng khá nhiều, nhưng không phải ai cũng hiểu về nó. Vậy thì hãy cùng AME Group tìm hiểu chi tiết hơn về thiết bị này trong bài viết dưới đây nhé.

  •  
     
    17/05/2024 | Tin chuyên ngành

    Aptomat là thiết bị có vai trò vô cùng quan trọng để đảm bảo an toàn khi sử dụng điện. Chọn aptomat cho bình nóng lạnh là vấn đề nhiều gia chủ quan tâm phòng tránh nguy cơ giật điện, cháy chập xảy ra khi đang sử dụng. AME Group sẽ chia sẻ chi tiết hướng dẫn cách tính và chọn aptomat phù hợp với thiết bị bình nóng lạnh trong công trình của bạn nhé!


  •  
     
    17/05/2024 | Tin chuyên ngành
    Chọn aptomat theo công suất thực tế của hệ thống điện lưới trong công trình của mình là thắc mắc của nhiều chủ đầu tư khi mua sắm các thiết bị điện cho công trình của mình. Vậy chọn aptomat như thế nào cho phù hợp với công suất? Có những lưu ý gì khi lựa chọn cầu dao điện? AME Group sẽ giải đáp toàn bộ các thắc mắc của bạn đọc trong bài viết sau.
  •  
     
    16/05/2024 | Tin chuyên ngành

    Cách chọn Aptomat 3 pha như thế nào cho phù hợp là điều rất quan trọng. Bởi nếu chọn lựa không phù hợp sẽ ảnh hưởng đến quá trình làm việc của thiết bị, cũng như tiêu tốn nhiều năng lượng điện hơn. Thậm chí còn tiềm ẩn nhiều nguy cơ mất an toàn khác. Hiểu được điều này, ngay sau đây AME Group sẽ chia sẻ đến các bạn một số cách chọn đúng, phù hợp nhất. Chúng ta cùng theo dõi bài viết nhé.

  •  
     
    16/05/2024 | Tin chuyên ngành

    Mã lực là một đơn vị đo được sử dụng nhiều trong đời sống và sản xuất. Thế nhưng để hiểu rõ mã lực là gì? thì không phải ai cũng biết. Trong bài viết này, AME Group sẽ cùng bạn đi tìm hiểu chi tiết hơn về vấn đề này nhé.