Các định luật cơ bản dùng trong máy điện

1. Hiện tượng cảm ứng điện từ (Electromagnetic induction)

Hiện tượng cảm ứng điện từ là hiện tượng hình thành một suất điện động cảm ứng (điện áp) trên một vật dẫn khi vật dẫn đó được đặt trong một từ trường biến thiên.

Hình 1. Thí nghiệm về hiện tượng cảm ứng điện từ.

Để rõ hơn, các bạn hãy quan sát video sau:

Một số khái niệm khác:

  • Suất điện động cảm ứng là suất điện động xuất hiện trong hiện tượng cảm ứng.
  • Dòng điện cảm ứng là dòng điện xuất hiện trong hiện tượng cảm ứng.

2. Suất điện động cảm ứng

2.1. Suất điện động cảm ứng

  • Suất điện động cảm ứng là suất điện động sinh ra dòng điện cảm ứng trong mạch kín.
  • Độ lớn của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong mạch kín tỉ lệ với tốc độ biến thiên từ thông qua mạch kín đó.
  • Phát biểu này được gọi là định luật cơ bản của hiện tượng cảm ứng điện từ – Định luật Faraday.

2.1. Từ thông biến thiên xuyên qua vòng dây

Khi từ thông φ biến thiên xuyên qua vòng dây dẫn, trong vòng dây sẽ xuất hiện 1 suất điện động. Nếu chọn chiều sức điện động cảm ứng phù hợp chiều của từ thông theo quy tắc vặn nút chai như hình 1.

Suất điện động cảm ứng trong 1 vòng dây được viết theo công thức Macxoen như sau:

Hình 1. Từ thông biến thiên xuyên qua vòng dây.

Ví dụ: Cho mạch từ như hình vẽ sau. Ta xác định sức điện động cảm ứng e theo công thức như ở hình 1.

2.2. Thanh dẫn chuyển động trong từ trường

Khi thanh dẫn có chiều dài là l, chuyển động với vận tốc là v vuông góc với từ cảm B. Trong thanh dẫn sẽ suất hiện 1 suất điện động cảm ứng e.

Chiều của suất điện động cảm ứng xác định theo qui tắc bàn tay phải.

Hình 2. Chiều của suất điện động cảm ứng xác định theo qui tắc bàn tay phải.

2. Định luật lực điện từ (Electromotive Force)

Khi thanh dẫn có chiều dài là l, mang dòng điện i vông góc với từ cảm B, nó sẽ chịu 1 lực điện từ F tác dụng.

Chiều của lực điện từ xác định theo quy tắc bàn tay trái:

Hình 3. Chiều của lực điện từ xác định theo qui tắc bàn tay trái.

Ví dụ: Cho mạch từ như hình vẽ sau. Xác định lực điện từ F.