Cảm ứng điện từ

Cảm ứng điện từ là hiện tượng xảy ra khi từ trường biến đổi tạo ra dòng điện trong mạch. Hiện tượng này được Michael Faraday phát hiện trong các thí nghiệm vào năm 1831.

Dòng điện cảm ứng được định nghĩa là dòng điện xuất hiện khi có sự thay đổi từ thông qua một mạch kín.

Đặc điểm

Khi từ thông trong một mạch kín thay đổi theo thời gian, sẽ có một dòng điện cảm ứng xuất hiện và chỉ tồn tại trong thời gian từ thông thay đổi. Cường độ của dòng điện cảm ứng tỷ lệ thuận với tốc độ thay đổi của từ thông, và hướng của nó phụ thuộc vào việc từ thông tăng hay giảm.

Với vòng dây từ

$\mathrm{\varphi <!--\; \varphi \; -->}=-<!--\; -\; -->B=-<!--\; -\; -->LI$

Với vòng dây từ có N vòng quấn

$\mathrm{\varphi <!--\; \varphi \; -->}=-<!--\; -\; -->NB=-<!--\; -\; -->NLI$

Xác định hướng của dòng điện cảm ứng

Cùng với Faraday, Lenz đã nghiên cứu hiện tượng cảm ứng điện từ và phát hiện ra định luật Lenz, quy định chiều của dòng điện cảm ứng. Dòng điện cảm ứng luôn có chiều sao cho từ trường do nó tạo ra sẽ chống lại nguyên nhân gây ra nó.

Điều này có nghĩa là khi từ thông qua mạch tăng, từ trường cảm ứng tạo ra sẽ chống lại sự gia tăng này: từ trường cảm ứng sẽ ngược chiều với từ trường bên ngoài. Ngược lại, khi từ thông giảm, từ trường cảm ứng sẽ cùng chiều với từ trường bên ngoài để chống lại sự giảm của từ thông.

Theo định luật Lenz, dòng điện cảm ứng luôn tạo ra lực đối kháng với chuyển động của thanh nam châm. Do đó, việc di chuyển thanh nam châm tiêu tốn công sức, và công này được chuyển đổi thành năng lượng điện của dòng điện cảm ứng.