Công thức tính cảm ứng từ là gì? Cảm ứng từ là hiện tượng xuất hiện một dòng điện trong một dây dẫn khi dây dẫn đó bị ảnh hưởng bởi một từ trường đổi biến. Cảm ứng từ có thể được quan sát trong nhiều ứng dụng thực tế, như động cơ điện, máy biến áp, máy phát điện hay cảm biến từ. Để tính cảm ứng từ, ta cần biết công thức sau:
$$\varepsilon = -N \frac{\Delta \Phi}{\Delta t}$$
Trong đó:
– $\varepsilon$ là điện thế cảm ứng (đơn vị là volt)
– $N$ là số vòng dây của cuộn dây
– $\Phi$ là độ thông từ của từ trường qua mặt cắt của cuộn dây (đơn vị là weber)
– $t$ là thời gian (đơn vị là giây)
Công thức trên được gọi là công thức Faraday-Lenz, được phát hiện bởi hai nhà vật lý Michael Faraday và Heinrich Lenz vào thế kỷ 19. Công thức này cho thấy rằng điện thế cảm ứng phụ thuộc vào sự thay đổi của độ thông từ theo thời gian, và có chiều ngược lại với chiều của sự thay đổi đó. Nghĩa là, nếu độ thông từ tăng lên, điện thế cảm ứng sẽ có chiều âm, và ngược lại.
Để hiểu rõ hơn về công thức tính cảm ứng từ, ta có thể xem xét một ví dụ đơn giản sau. Giả sử ta có một cuộn dây có $N = 100$ vòng dây, được đặt gần một nam châm. Khi ta di chuyển nam châm đến gần hoặc xa cuộn dây, ta sẽ tạo ra một từ trường đổi biến, và do đó sinh ra một điện thế cảm ứng trong cuộn dây. Giả sử ta di chuyển nam châm trong khoảng thời gian $\Delta t = 0.1$ giây, và làm cho độ thông từ qua cuộn dây thay đổi từ $\Phi_1 = 0.01$ weber đến $\Phi_2 = 0.02$ weber. Ta có thể tính được điện thế cảm ứng như sau:
$$\varepsilon = -N \frac{\Delta \Phi}{\Delta t} = -100 \frac{0.02 – 0.01}{0.1} = -10 \text{ volt}$$
Điện thế cảm ứng có giá trị âm cho thấy rằng nó có chiều ngược lại với chiều của sự tăng lên của độ thông từ. Nếu ta di chuyển nam châm ngược lại, tức làm cho độ thông từ giảm đi, điện thế cảm ứng sẽ có giá trị dương.
Trong bài viết này, ta đã tìm hiểu về công thức tính cảm ứng từ và một ví dụ minh họa. Cảm ứng từ là một hiện tượng quan trọng trong vật lý và kỹ thuật điện, có nhiều ứng dụng trong cuộc sống hàng ngày. Hy vọng bài viết này sẽ giúp bạn có cái nhìn tổng quan và cơ bản về công thức tính cảm ứng từ.