Định luật Faraday là gì?
Định luật cảm ứng điện từ Faraday phát biểu rằng khi từ thông qua một cuộn dây biến thiên thì trong cuộn dây xuất hiện một suất điện động cảm ứng (EMF). Độ lớn của suất điện động này tỉ lệ thuận với số vòng dây và tốc độ biến thiên của từ thông. Máy tính này giúp bạn xác định trực tiếp suất điện động cảm ứng từ số vòng dây, độ biến thiên từ thông và khoảng thời gian xảy ra sự biến thiên đó.
Cách sử dụng máy tính
Nhập số vòng dây (\(N\)) của cuộn dây, độ biến thiên từ thông \(\Delta\Phi\) tính bằng vêbe (Wb) và độ biến thiên thời gian \(\Delta t\) tính bằng giây. Máy tính sẽ trả về suất điện động cảm ứng tính bằng vôn. Dấu âm (theo định luật Lenz) cho biết suất điện động cảm ứng có xu hướng chống lại sự biến thiên từ thông; dòng hiển thị độ lớn cho bạn biết giá trị tuyệt đối.
Giải thích công thức
Công thức là
$$\varepsilon = -\,\text{N} \cdot \frac{\Delta\Phi}{\Delta t}$$trong đó \(N\) là số vòng dây, \(\Delta\Phi\) là độ biến thiên từ thông tính bằng vêbe, còn \(\Delta t\) là khoảng thời gian trôi qua tính bằng giây. Từ thông \(\Phi\) bằng cảm ứng từ \(B\) nhân với diện tích \(A\) mà nó đi qua (\(\Phi = B\cdot A\)). Từ thông biến thiên càng nhanh hoặc số vòng dây càng nhiều thì điện áp cảm ứng sinh ra càng lớn.
Ví dụ minh họa
Một cuộn dây gồm 100 vòng có từ thông biến thiên 0,05 Wb trong khoảng thời gian 0,1 giây.
$$\varepsilon = -100 \times \frac{0{,}05}{0{,}1} = -50 \text{ V}$$Độ lớn của suất điện động cảm ứng là 50 vôn.
Câu hỏi thường gặp
Vì sao suất điện động lại âm? Dấu trừ thể hiện định luật Lenz: dòng điện cảm ứng chạy theo chiều chống lại sự biến thiên từ thông đã sinh ra nó.
Vêbe là gì? Vêbe (Wb) là đơn vị đo từ thông trong hệ SI, bằng một vôn-giây. Một vêbe trên mỗi mét vuông tương đương một tesla.
Làm thế nào để tăng suất điện động cảm ứng? Bạn có thể tăng số vòng dây, tăng tốc độ biến thiên từ thông (từ trường mạnh hơn hoặc chuyển động nhanh hơn), hoặc rút ngắn khoảng thời gian xảy ra sự biến thiên.
