Bai 40 Dong dien Fuco

Một vài ví dụ ứng dụng dòng Foucault Tác dụng gây ra lực hãm của dòng Fu-cô dùng trong chế tạo các dụng cụ điện năng như công tơ điện, phanh điện từ, kim của các cân nhạy,… để hãm chuyển[r]

là ai?

BÀI 40 DÒNG ĐIỆN

FOUCAULT

1 Dòng điện Foucault

a Thí nghiệm

→ Lá kim loại dao động trong từ trường dừng lại nhanh hơn lá kim loại dao động trong không khí

→ Nếu dao động nhiều lần liên tiếp thì tấm kim loại hơi ấm lên một chút

Tại sao?

1 Dòng điện Faucault

b Giải thích

- Khi tấm kim loại dao động, nó cắt các đường sức

từ của nam châm, do đó trong kim loại sinh ra dòng điện cảm ứng

- Theo định luật Lentz, dòng điện cảm ứng trong tấm kim loại có tác dụng ngăn cản chuyển động của tấm kim loại nên tấm kim loại dừng lại nhanh hơn.

Nhận xét: Dòng điện trong trường hợp vừa rồi gọi là

dòng điện Foucault (Fu-cô)

Vậy dòng điện Foucault là gì?

DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNG ĐƯỢC SINH RA Ở TRONG KHỐI VẬT

DẪN KHI VẬT DẪN CHUYỂN ĐỘNG TRONG TỪ TRƯỜNG

HAY ĐƯỢC ĐẶT TRONG TỪ TRƯỜNG BIẾN ĐỔI THEO THỜI

GIAN LÀ DÒNG FU-CÔ.

11:43 AM

1 Dòng điện Foucault

c Định nghĩa

Trường hợp vật dẫn đặt trong từ trường biến đổi theo thời gian:

Dòng điện Fu-cô làm viên nam châm rơi chậm

trong ống đồng

→ Lá kim loại sẻ rãnh dao động lâu hơn lá kim loại đặc khi chúng dao động trong từ trường

1 Dòng điện Foucault

Thay lá kim kim loại đặc bằng lá kim loại sẻ rãnh

Thay lá kim loại đặc bằng lá kim loại

sẻ rãnh, diện tích giảm => điện trở tăng làm cho dòng cảm ứng giảm, do

đó lá kim loại bị làm chậm ít hơn

Vì

sao?

1 Dòng điện Foucault

d Tính chất

B

Từ trường biến thiên

Khối kim loại Dòng Fu -cô

Đặc tính chung của dòng Fu-cô là tính

chất xoáy, các đường dòng của dòng

Fu-cô là các đường cong kín trong khối

vật dẫn

Dòng Fu- cô

có lợi hay có

hại ?

→ Trong một số trường hợp dòng điện Fu-cô

có ích, trong một số trường hợp dòng điện Fu- cô có hại

Dòng Fu-cô gây tác dụng gì?

Dòng

điện

Fu-cô

Tác dụng gây ra lực

hãm

có lợi

có hại

Tác dụng nhiệt

có lợi

có hại

2 Tác dụng của dòng điện Foucault

a Một vài ví dụ ứng dụng dòng Foucault

Tác dụng gây ra lực hãm của dòng Fu-cô dùng trong chế tạo các dụng cụ điện năng như công tơ điện, phanh điện từ, kim của các cân nhạy,… để hãm chuyển động

Tác dụng nhiệt của dòng Fu-cô được ứng dụng trong các lò luyện kim để nấu chảy kim loại, bếp điện từ …

Muốn khắc phục tình

trạng đó ta làm cách

nào?

Muốn khắc phục tình trạng đó, đặt kim dao động giữa hai cực của một nam châm Vì dòng điện Fu-cô chống lại dao động đó nên dao động của kim

sẽ tắt khá nhanh.

Khi ta cân một vật bằng cân nhạy, kim của cân thường dao động khá lâu.

Người ta cũng sử dụng tác dụng hãm của dung Fu-cô trong phanh điện từ ở các xe có tải trọng lớn

Phanh điện từ Phanh điện từ trong ô tô

Công tơ điện

Cấu tạo

CÔNG TƠ

ĐIỆN

Một đầu của kim đồng hồ

được gắn vào một đĩa kim

loại nhỏ (bằng đồng hoặc

nhôm), đĩa kim loại đặt

trong từ trường của một

nam châm vĩnh cửu Khi

kim quay thì đĩa cũng quay

theo.

N

S

CÔNG TƠ

ĐIỆN

KHI DÒNG ĐIÊN CHẠY QUA CUỘN DÂY CỦA

CÔNG TƠ ĐIỆN, SẼ SINH RA MOMEN LÀM

ĐĨA KIM LOẠI QUAY.

KHI ĐĨA KIM LOẠI QUAY TRONG TỪ

TRƯỜNG SẼ SINH RA DÒNG ĐIỆN FU-CÔ VÀ

GÂY RA MOMEN CẢN TÁC DỤNG LÊN ĐĨA

KHI MÔMEN CẢN BẰNG MOMEN QUAY THÌ

ĐĨA QUAY ĐỀU.

KHI NGẮT ĐIỆN ĐĨA VẪN QUAY DO QUÁN

TÍNH KHI ĐÓ DÒNG FU-CÔ TÁC DỤNG CẢN

LÀM CHO ĐĨA NGỪNG QUAY MỘT CÁCH

NHANH CHÓNG.

Khi dòng điện qua cuộn dây

của công tơ, đĩa kim loại

như thế nào (nếu không kể

đến từ trường nam châm)?

Đĩa kim loại trong từ trường

sẽ sinh ra hiện tượng gì?

Khi nào đĩa quay đều?

Khi ngắt dòng điện thì đĩa kim loại

vẫn tiếp tục quay do quán tính Khi

đó dòng Fu- cô có tác dụng gì?

Tác dụng nhiệt dung trong nấu chảy kim loại

KHI CHO DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU QUA BẾP THÌ TRÊN MẶT

KHAY SẼ XUẤT HIỆN DÒNG FU-CÔ LÀM KHAY NÓNG VÀ NƯỚC

TRONG KHAY NÓNG THEO.

Bếp điện từ:

Khi cho dòng điện xoay chiều qua bếp thì phần khay Inox sẽ xuất hiện HIỆN TƯỢNG gì ?

Cấu tạo

Tại sao?

Đệm từ:

Đặt một vật dẫn trên một từ trường tăng dần từ cao xuống thấp, khi vật rơi xuống bởi trọng lực sẽ có từ thông qua nó tăng lên, tạo dòng Foucault phản kháng lại sự rơi này Nếu vật làm bằng chất siêu dẫn, có điện trở bằng không, tạo ra dòng điện Foucault hoàn hảo (hiệu ứng Meissner), sinh ra lực điện phản kháng đủ lớn để có thể triệt tiêu hoàn toàn trọng lực đối kháng, cho phép tạo ra đệm từ trường, nâng vật nằm cân bằng trên không trung Đệm từ

có thể được ứng dụng để nâng tàu cao tốc, giảm ma sát (do ma sát chỉ có giữa thân tàu và không khí), tăng vận tốc chuyển động của tàu

Đệm từ trường (chiếc ghế lơ lửng trên đệm

từ trường)

Tàu điện siêu tốc chạy trên đệm từ trường với ma sát rất nhỏ

MỘT VÀI ỨNG DỤNG KHÁC CỦA DÒNG FU- CÔ

DÒNG ĐIỆN FU-CÔ CŨNG ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG NHIỀU LĨNH VỰC, CHẲNG HẠN NHƯ LUYỆN KIM, ĐỆM

TỪ TRƯỜNG, PHANH TỪ TRƯỜNG, ĐỒNG HỒ ĐO ĐIỆN, PHANH, TRONG Y TẾ: CÓ MỘT LIỆU PHÁP GỌI LÀ GẮNG SỨC TRÊN XE ĐẠP (ERGOMETRY) SỬ DỤNG DÒNG ĐIỆN FOUCAULT ĐỂ XÁC ĐỊNH BỆNH THIẾU MÁU CƠ TIM

2 Tác dụng của dòng điện Foucault

b Một vài ví dụ về trường hợp dòng Foucault có hại

• DÒNG ĐIỆN FU–CÔ CÓ HẠI TRONG THIẾT BỊ ĐIỆN NHƯ ĐỘNG CƠ ĐIỆN, MÁY BIẾN ÁP.

• DÒNG ĐIỆN FU–CÔ CÓ HẠI TRONG THIẾT BỊ ĐIỆN NHƯ ĐỘNG CƠ ĐIỆN, MÁY BIẾN ÁP.

nó Đối với động cơ điện

nó chống lại sự quay của động cơ, làm giảm công suất của máy.

DÒNG FU- CÔ LÀM NÓNG CÁC LÕI SẮT TRONG MÁY BIẾN THẾ, CÁC ĐỘNG CƠ ĐIỆN,…LÀM HAO PHÍ ĐIỆN NĂNG.

Để giảm tác hại của dòng Fu-cô, người ta khắc phục như thế nào?

THAY LÕI SẮT CÓ DẠNG KHỐI LIỀN BẰNG NHIỀU LÁ THÉP SILIC GHÉP CÁCH ĐIỆN VỚI NHAU VÀ NÓ ĐƯỢC ĐẶT SONG SONG VỚI ĐƯỜNG SỨC TỪ LÚC ĐÓ, DÒNG ĐIỆN FU-CÔ CHẠY TRONG TỪNG LÁ MỎNG ĐIỆN TRỞ LỚN NÊN CÓ CƯỜNG ĐỘ NHỎ LÀM GIẢM HAO PHÍ ĐIỆN NĂNG VÀ LÕI SẮT ÍT BỊ NÓNG

Từ trường biến thiên

Trong hình 2: những lá thép mỏng được ghép cách điện đặt song song với đường sức từ, làm cho điện trở của lõi sắt sẽ tăng lên nên dòng Fu- cô sẽ yếu hơn.

Hình 1 Hình 2

GOOD BYE! !!

Hãy cho biết định luật Len-xơ

Câu 1

Định luật Len-zơ Dòng điện cảm ứng có chiều sao cho từ trường do nó sinh ra

có tác dụng chống lại nguyên nhân sinh ra nó.

Định luật Len-zơ

Dòng điện cảm ứng có chiều sao cho từ trường do nó sinh ra

có tác dụng chống lại nguyên nhân sinh ra nó.

Bản chất kim loại làm thanh

Độ dài của thanh

Vận tốc chuyển động của thanh

Có cắm hai cực của nguồn điện không đổi vào hai

điểm trên vòng.

Có cắm hai cực của nguồn điện không đổi vào hai

điểm trên vòng.

Một vòng dây dẫn được đặt trong từ trường đều sao cho mặt

phẳng của vòng dây vuông góc với các đường cảm ứng từ Trong

vòng dây sẽ xuất hiện suất điện động cảm ứng nếu vòng dây

Câu 3

Bị dịch chuyển tịnh tiến trong mặt phẳng chứa vòng dây

Bị làm biến dạng dẫn đến diện tích thay đổi.

Quay xung quanh trục trùng với một đường sức từ.

• CẤU TẠO CỦA BẾP TỪ:

BÊP CÓ 1 CUỘN DÂY ĐỂ TẠO

RA TỪ TRƯỜNG BIẾN THIÊN

VỚI TẦN SỐ CAO CÓ THỂ THAY ĐỔI ĐƯỢC, TA CHỈNH NHIỆT