Máy Tính Từ Trường Quanh Dây Dẫn Thẳng Có Dòng Điện

Nhập phép tính

Cường độ dòng điện I (ampe)

Khoảng cách r (mét)

Kết quả

Từ trường B

0,00004

tesla (T)

Theo micrôtesla	40 µT
Độ từ thẩm μ₀	1,25664 × 10⁻⁶ T·m/A

Công cụ này làm gì

Công cụ này tính độ lớn của từ trường B tại khoảng cách vuông góc r so với một dây dẫn thẳng, dài mang dòng điện không đổi I. Đường sức từ tạo thành những vòng tròn đồng tâm bao quanh dây dẫn, và độ lớn của nó được suy ra trực tiếp từ định luật Ampère. Đây là một phép tính vật lý phổ quát — kết quả được biểu diễn theo đơn vị SI (tesla).

Cách sử dụng

Nhập cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn theo ampe (A) và khoảng cách vuông góc tính từ tâm dây dẫn theo mét (m). Công cụ sẽ trả về độ lớn từ trường theo tesla (T) và theo đơn vị thực tế hơn là micrôtesla (µT). Công thức giả định dây dẫn mảnh, dài vô hạn và điểm khảo sát nằm trong chân không hoặc không khí.

Giải thích công thức

Từ trường được xác định bằng công thức:

$$B = \frac{\mu_0 \, \text{Current (A)}}{2\pi \, \text{Distance (m)}}$$

Trong đó \(\mu_0 = 4\pi \times 10^{-7} \approx 1{,}25664 \times 10^{-6}\ \text{T}\cdot\text{m/A}\) là độ từ thẩm của chân không. Từ trường tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện và tỉ lệ nghịch với khoảng cách — nếu dòng điện tăng gấp đôi thì từ trường cũng tăng gấp đôi, còn khoảng cách tăng gấp đôi thì từ trường giảm một nửa.

Quảng cáo

Quy tắc bàn tay phải: ngón cái chỉ theo dòng điện I, các ngón tay cong chỉ chiều của từ trường B.

Các đường sức từ tạo thành những vòng tròn đồng tâm quanh dây dẫn thẳng có dòng điện, yếu dần theo khoảng cách r.

Ví dụ minh họa

Một dây dẫn mang dòng điện \(I = 10\ \text{A}\) và ta đo tại khoảng cách \(r = 0{,}05\ \text{m}\) (5 cm). Khi đó $$B = \frac{1{,}25664 \times 10^{-6} \times 10}{2\pi \times 0{,}05} = \frac{1{,}25664 \times 10^{-5}}{0{,}31416} = 4{,}0 \times 10^{-5}\ \text{T} = 40\ \text{µT}.$$ Giá trị này xấp xỉ độ lớn từ trường của chính Trái Đất.

Câu hỏi thường gặp

Từ trường có hướng như thế nào? Đường sức từ bao quanh dây dẫn; hãy dùng quy tắc bàn tay phải — ngón cái chỉ theo chiều dòng điện, các ngón còn lại khum lại theo chiều của từ trường.

Công thức này có áp dụng được bên trong dây dẫn không? Không. Công thức này chỉ áp dụng cho vùng bên ngoài dây dẫn. Bên trong một dây dẫn đồng nhất, từ trường tăng tuyến tính theo bán kính.

Tại sao lại dùng tesla và micrôtesla? Từ trường thực tế gần các dây dẫn chỉ là những phần rất nhỏ của một tesla, vì vậy micrôtesla (\(1\ \text{µT} = 10^{-6}\ \text{T}\)) sẽ dễ đọc hơn.