Bài 40. Dòng điện Fu-cô

Dịng di?n Phucơ (fuocault)
Giới thiệu chung
Thí nghiệm:
Trình bày thí nghiệm
Giải thích
Tác hại
Ứng dụng
Thư giãn
Giới thiệu chung
Dòng điện Foucalt hay dòng điện xoáy, 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.
Thí nghiệm
Mô tả thí nghiệm: Khi chưa cho dòng điện vào nam châm điện thì chiếc đĩa Đ bằng đồng có thể dao động rất lâu.Nhưng khi cho dòng điện vào nam châm điện thì ta nhận thấy đĩa bị nóng lên và dừng lại rất nhanh.

Giải thích:
Khi đĩa dao động trong từ trường và cắt các đường cảm ứng từ nên trong đĩa sinh ra dòng điện cảm ứng.

Các dòng điện cảm ứng được sinh ra ở trong khối vật dẫn khi vật dẫn chuyển động trong từ trường hay đặt trong từ trường biến thiên theo thời gian được gọi là dòng Phu-cô(foucault).
Giải thích sự nóng lên và dừng lại của đĩa:
Đĩa nóng lên là do trong đĩa xuất hiện dòng điện cảm ứng
Theo quy tắc Lenxơ các dòng điện cảm ứng bao giờ cũng có xu hướng chống lại nguyên nhân đã gây ra nó , trong trường hợp đang xét thì đó là chống lại dao động của đĩa vì vậy nó dừng lại.
Tác hại của dòng điện Phucô
Trong rôto va stato của máy phát điệnhay động cơ điện,trong lõi sắt của máy biến thế dòng điện Phucô làm nóng máy do đó làm giảm hiệu suất của máy.
Biện pháp khắc phục:
Người ta không dùng cả khối sắt lớn làm lõi mà dùng nhiều lá sắt mỏng được sơn cách điện và ghép lại với nhau. Dòng điện Foucault do đó chỉ chạy trong từng lá mỏng.
Vì từng lá đơn lẻ có kích thước nhỏ, do đó có điện trở lớn, nên cường độ dòng điện Foucault trong các lá đó bị giảm đi nhiều so với cường độ dòng Foucault trong cả khối sắt lớn. Vì vậy, năng lượng điện bị hao phí cũng giảm đi.
Ứng dụng
Trong nhiều trường hợp dòng điện Phucô là cần thiết và có ích.
Dụng cụ đếm điện năng (công tơ điện):
Trong một số loại đồng hồ đo điện, người ta ứng dụng dòng điện Foucault để làm tắt nhanh dao động của kim đồng hồ.
Nhờ tác dụng nhiệt mà dòng Phucô có thể làm chảy khối kim loại. Điều này được ứng dụng trong luyện kim.
Bếp điện từ :Bếp này tạo ra, trong khoảng cách vài milimét trên bề mặt bếp, một từ trường biến đổi. Đáy nồi bằng kim loại nằm trong từ trường này sẽ nóng lên, nấu chín thức ăn.
Ưu điểm của bếp là tốc độ đun nấu nhanh, do giảm được nhiệt dung.
Thư giãn
Khi tất cả các nhà vật lý đã lên Thiên đàng, họ rủ nhau chơi trò "trốn tìm". Không may vì "oẳn tù tì" thua nên Einstein phải làm người đi tìm. Ông này bịt mắt và bắt đầu đếm từ 1 đến 100. Trong khi tất cả mọi người đều đi trốn thì chỉ có mình Newton ở lại. Newton vẽ 1 hình vuông mỗi chiều 1m ngay cạnh Einstein và đứng ở trong đó. Einstein đếm đến 100 xong thì mở mắt ra và nhìn thấy Newton ngay trước mặt. Einstein lập tức reo lên: "Newton! Newton! đã tìm được Newton!". Newton phản đối, ông ta tuyên bố rằng mình không phải Newton. Tất cả các nhà vật lý khác đều ra khỏi chỗ nấp và yêu cầu Newton chứng minh rằng ông không phải Newton. Làm sao đây.????...

Lời giải: Newton nói "Tôi đang đứng trong 1 hình vuông diện tích 1m vuông. Điều đó có nghĩa tôi là một Newton trên 1 m vuông. Vì thế tôi là... Pascal."