Công Cụ Tính Từ Trường

Nhập phép tính

Dòng điện (A):

Bán kính (m):

Kết quả

Độ mạnh từ trường

2E-6 Tesla (T)

This is the strength of the magnetic field at a distance of 0,1 m from a wire carrying a current of 1 A.

Nhập dòng điện	1 A
Nhập bán kính	0,1 m

Công Cụ Này Làm Gì

Công cụ này tính từ trường (B) sinh ra xung quanh một dây dẫn thẳng dài có dòng điện chạy qua. Mỗi khi dòng điện chạy trong dây dẫn, nó tạo ra một từ trường dạng vòng tròn bao quanh dây. Độ mạnh của từ trường đó phụ thuộc vào cường độ dòng điện và khoảng cách từ điểm đo đến dây. Đây là một kết quả nền tảng trong điện từ học cổ điển (thuộc vật lý, áp dụng được ở mọi nơi — không phụ thuộc vào quốc gia).

Các đường sức từ tạo thành những vòng tròn đồng tâm quanh dây dẫn thẳng có dòng điện.

Các Thông Số Bạn Cần Nhập

• Dòng điện (A) – cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn, tính bằng ampe. Dòng điện càng lớn thì từ trường càng mạnh.
• Bán kính (m) – khoảng cách vuông góc từ tâm dây dẫn đến điểm mà bạn muốn biết giá trị B, tính bằng mét. Từ trường yếu dần khi bạn càng đi xa dây.

Giải Thích Công Thức

Công cụ sử dụng định luật Ampère cho một dây dẫn thẳng dài vô hạn:

$$B = \frac{\mu_0 \cdot \text{Dòng điện (A)}}{2\pi \cdot \text{Bán kính (m)}} = \frac{2 \times 10^{-7} \cdot \text{I}}{\text{r}}$$

Ở đây \(\mu_0\) là độ từ thẩm của chân không, có giá trị bằng \(4\pi \times 10^{-7}\ \text{T}\cdot\text{m/A}\). Khi thay hằng số này vào, biểu thức được rút gọn thành \(2 \times 10^{-7}\) nhân với dòng điện rồi chia cho bán kính. Kết quả B được tính theo đơn vị tesla (T). Lưu ý rằng từ trường tỉ lệ thuận với dòng điện và tỉ lệ nghịch với khoảng cách — tăng gấp đôi dòng điện thì B tăng gấp đôi; tăng gấp đôi khoảng cách thì B giảm một nửa.

Quảng cáo

Cường độ từ trường B tỉ lệ nghịch với khoảng cách r từ dây dẫn.

Ví Dụ Minh Họa

Giả sử một dây dẫn mang dòng điện 10 A, và bạn muốn biết từ trường tại khoảng cách 0,05 m (5 cm).

• $$B = \frac{4\pi \times 10^{-7} \times 10}{2\pi \times 0{,}05}$$
• $$B = \frac{2 \times 10^{-7} \times 10}{0{,}05}$$
• $$B = \frac{2 \times 10^{-6}}{0{,}05} = 4 \times 10^{-5}\ \text{T}$$

Vậy từ trường vào khoảng 0,00004 tesla, tức 40 microtesla — gần bằng độ lớn của từ trường tự nhiên của Trái Đất.

Câu Hỏi Thường Gặp

Tại sao từ trường giảm theo khoảng cách, chứ không phải theo bình phương khoảng cách? Đối với dây dẫn thẳng dài, B giảm theo tỉ lệ \(1/r\) (nghịch đảo, tuyến tính theo khoảng cách), khác với điện tích điểm hay lưỡng cực từ vốn tuân theo quy luật nghịch đảo bình phương hoặc lập phương.

Tôi nên dùng đơn vị nào? Nhập dòng điện theo ampe và bán kính theo mét. Kết quả sẽ tính theo tesla. Để đổi sang microtesla, nhân với 1.000.000; để đổi sang gauss, nhân với 10.000.

Công thức này có dùng được cho dây ngắn hoặc cuộn dây không? Không. Công thức này giả định dây dẫn thẳng và dài gần như vô hạn. Các cuộn dây, vòng dây và ống dây solenoid cần dùng công thức khác do hình dạng đặc thù của chúng.