Dòng điện Foucault (fuco) là gì?

Xem nhanh

Dòng điện Foucault (fuco) là gì?

Dòng điện Foucalt hay còn gọi là dòng điện xoáy (tiếng Anh: eddy current) là hiện tượng dòng điện sinh ra khi ta đặt một vật dẫn điện vào trong một từ trường biến đổi theo thời gian hay vật dẫn chuyển động cắt ngang từ trường. Nhà vật lý người Pháp Léon Foucault (1819-1868) là người đầu tiên đã chứng minh sự tồn tại của các dòng điện cảm ứng trong vật dẫn nhờ tác dụng của một từ thông biến thiên.

Nguyên nhân vật lý gây nên dòng điện Foucault chính là lực Lorentz hay lực điện tương đối tính tác động lên các hạt tích điện có thể chuyển động tự do trong vật dẫn.

Dòng điện Foucault luôn chống lại nguyên nhân gây ra nó, theo định luật Lenz. Nó tạo ra một cảm ứng từ có từ thông ngược nhằm chống lại sự biến thiên của từ thông đã tạo ra nó; hoặc tương tác với từ trường tạo ra nó gây ra lực cơ học luôn chống lại chuyển động của vật dẫn.

Dòng điện Foucault cũng là một hiệu ứng vật lý, trong nhiều hiệu ứng liên quan đến cảm ứng điện từ, có nhiều ứng dụng hay ý nghĩa thực tiễn. Nó cũng có chung bản chất với hiệu ứng bề mặt trong các dây dẫn điện xoay chiều.

(Theo Wikipedia)

Dòng điện Foucault được ứng dụng để

Đệm từ trường

Đây là một ứng dụng cho tàu cao tốc. Làm giảm ma sát đồng thời làm tăng tốc độ của tàu. Việc này được giải thích là do khi ta đặt một vật dẫn trong từ trường tăng dần từ trên cao xuống. Khi mà vật rơi xuống sẽ có từ thông đi qua tăng lên. Tạo dòng điện Foucault kháng lại sự rơi này.

Khi vật được làm từ chất siêu dẫn, vật có điện trở gần như là bằng không. Sẽ tạo ra được một dòng điện Foucault hoàn hảo. Tạo ra được lực điện đủ lớn để có thể triệt tiêu được hoàn toàn trọng lực đối kháng. Sinh ra đệm từ trường. Có thể nâng vật trên không trung nằm cân bằng.

Luyện kim

Một Ứng dụng khác của dòng điện Fuco trong thực tế một trong số đó là luyện kim.

Kim loại thường rất dễ phản ứng với những chất có trong không khí. Do đó việc nấu chảy kim loại ở môi trường chân không sẽ giúp kim loại tránh được những phản ứng hóa học xảy ra. Kim loại sẽ được đặt vào bên trong lò. Sau đó sẽ rút hết không khí ra, xung quanh lò luyện sẽ được cuốn dây điện.

Người ta sẽ tiến hành cho dòng điện xoay chiều tần số cao đi qua cuộn dây, lúc này từ trường biến đổi mạnh sẽ được sinh ra ở trong lò, làm xuất hiện dòng điện Foucault, đồng thời tỏa ra nhiệt lượng lớn đến mức nấu chảy được kim loại.

Cấu tạo của cuộn dây quấn quanh lò là một cuộn dây rỗng và có nước làm mát bên trong. Do đó mà dòng điện cao tần chỉ có thể dẫn trên lớp vỏ ngoài mà thôi.

Bếp từ (bếp điện cảm ứng)

Ngày nay thì bếp từ là một vật dụng cực kỳ phổ biến trong mọi gia đình. Nhất là ở những chung cư. Bếp từ sẽ tạo ra một từ trường biến đổi ở trên bề mặt với khoảng cách chỉ vài milimet. Loại nồi nấu phải là loại chuyên dụng, đáy nồi được làm từ kim loại để khi nằm trong từ trường sẽ có thể nóng lên, giúp nấu chín được thức ăn.

Loại bếp từ này có ưu điểm tốc độ đun nấu rất nhanh. Bếp không hề nóng mà chỉ có nồi nóng lên. Việc điều chỉnh nhiệt độ cùng những chế độ nấu nướng thực hiện rất chính xác và dễ dàng.

Đồng hồ đo điện

Dòng điện Foucault có thể làm cho kim đồng hồ ở bên trong đồng hồ đo điện tắt nhanh dao động. Với việc gắn vào đầu kim một chiếc đĩa kim loại nhỏ, chiếc đĩa này sẽ đặt bên trong từ trường nam châm vĩnh cửu sinh ra. Khi kim chuyển động thì đĩa kim loại này cũng bị chuyển động theo và từ thông xuyên qua đĩa sẽ làm xuất hiện dòng điện Foucault.

Theo như định luật Lenz thì dòng điện sẽ tương tác với từ trường nam châm và gây ra một lực chống lại đĩa kim loại chuyển động và làm kim đồng hồ dừng lại.

Thiết bị giảm tốc (phanh xe)

Với khả năng dừng lại các chuyển động, do đó dòng điện Foucault được ứng dụng làm phanh hãm cho các loại xe tải, cầu trục, tàu cao tốc, xe đẩy hoặc xe đạp, xe máy…Những bánh xe sẽ được lắp thêm một đĩa kim loại, khi muốn giảm tốc độ thì từ trường mạnh sẽ được đưa vào chiếc đĩa này thông qua một nam châm vĩnh cửu.

Phương pháp này có ưu điểm là phanh rất nhanh, phanh xe không bị hao mòn giúp giảm chi phí bảo dưỡng. Việc điều chỉnh giảm tốc được thực hiện một cách chính xác hơn rất nhiều so với phanh ma sát thông thường.

Công thực tính dòng điện Foucault

Như vậy bài viết đã chia sẻ đến các bạn đã nắm rõ dòng Điện Foucault (Fuco) là gì?. Ứng dụng của dòng điện Fuco trong thực tế. Cũng như các đặc điểm tính chất cũng như tác hại của dòng điện Fuco. Hy vọng các bạn đã có được các thông tin bổ ích cho mình. Công ty Máy phát điện Việt Nhật chúng tôi chuyên phân phối, bảo trì, sửa chữa, cho thuê máy phát điện công nghiệp trên toàn quốc. Do đó, khi có bất cứ thắc mắc hay nhu cầu hãy liên hệ với chúng tôi để được phục vụ chu đáo nhất.