Cảm ứng từ là gì? Đơn vị Tesla là gì? Công thức tính cảm ứng từ

Trong lịch sử, có những phát kiến sinh ra đã tác động mạnh mẽ làm thay đổi trong lĩnh vực kỹ thuật của thế giới. Một trong những phát kiến vĩ đại đó là việc tìm ra cảm ứng từ. Vậy cảm ứng từ là gì? Đơn vị cảm ứng từ Tesla là gì? Cùng DINHNGHIA tìm hiểu nhé!

Cảm ứng từ là gì?

Khái niệm

• Tên đại lượng: Cảm ứng từ
• Ký hiệu: B
• Đơn vị đo: Tesla (T)

Cảm ứng từ (hay tên đầy đủ là cảm ứng điện từ), là đại lượng được dùng để đo cường độ mạnh yếu và hướng tác động của từ trường. Cảm ứng từ được tính bằng thương giữa lực tác dụng lên một đoạn dây dẫn hợp với đường cảm ứng tại một điểm xác định một góc 90 độ và tích giữa cường độ chạy qua dây dẫn đó và chiều dài dây dẫn cho trước.

Trong lịch sử, hiện tượng cảm ứng điện từ đã được nghiên cứu và thử nghiệm bởi nhà hóa học và vật lý học Michael Faraday (1791 – 1867) và nhà vật lý học người Mỹ Joseph Henry cùng lúc. Tuy nhiên, Faraday là người công bố kết quả nghiên cứu sớm hơn một năm nên người ta thường biết đến Faraday là người khám phá ra trước.

Sự ra đời của hiện tượng cảm ứng điện từ là một phát kiến vĩ đại trong ngành kỹ thuật, tác động đến hầu hết các lĩnh vực khác trong xã hội. Một số thiết bị gia dụng hiện nay cũng sử dụng hiện tượng này như bếp từ, đèn huỳnh quang, quạt điện,… Trong lĩnh vực công nghiệp, người ta sử dụng cảm ứng điện từ để chế tạo máy phát điện và tàu điện,…

Vectơ cảm ứng từ là gì?

Vectơ cảm ứng từ là đại lượng đặc trưng cho từ trường về mặt tác dụng lực từ, có phương là tiếp tuyến với đường sức từ tại điểm đó. Vectơ cảm ứng từ có chiều từ cực Nam sang cực Bắc và được kí hiệu là B→.

Để xác định chiều của các đường sức từ, ta sử dụng quy tắc bàn tay phải: Đặt bàn tay phải sao cho ngón cái nằm dọc theo dây dẫn và chỉ theo chiều dòng điện, khi đó các ngón kia khum lại cho ta chiều của các đường sức từ.

Công thức tính độ lớn cảm ứng từ

Theo sách giáo khoa vật lý 11, cảm ứng được biểu diễn bằng một vector cảm ứng từ tại một điểm có hướng trùng với hướng của từ trường tại điểm đó là có độ lớn như sau:

Độ lớn cảm ứng từ: B = F / (I x l)

Trong đó:

• B: cảm ứng từ tại 1 điểm trong từ trường (đơn vị Tesla – T).
• F: lực từ tác dụng lên dây dẫn (đơn vị Newton – N).
• I: cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn (Đơn vị Ampe – A).
• l: chiều dài đoạn dây dẫn mang dòng điện (Đơn vị mét – m).

 Đơn vị Tesla là gì?

• Tên đơn vị: Tesla
• Ký hiệu: T
• Đơn vị đo: Độ lớn cảm ứng từ
• Hệ đo lường: hệ đo lường quốc tế SI

Tesla (kí hiệu là T) là đơn vị dùng trong việc đo lường cường độ cảm ứng từ trong hệ đo lường quốc tế. Đơn vị này được đặt theo tên nhà phát minh vĩ đại người Mỹ Nikola Tesla (1856 -1943).

Tesla được định nghĩa là giá trị cảm ứng từ của vòng dây dẫn kín có tiết diện mặt phẳng bên trong là 1m2 (mét vuông), khi điều chỉnh từ thông xuống mức 0 trong vòng một giây sẽ tạo ra suất điện động bằng 1V (Volt).

1 Tesla bằng bao nhiêu?

Đơn vị Tesla được quy đổi như sau:

• 1 T = 1012 pT (Picotesla)
• 1 T = 109 nT (Nanotesla)
• 1 T = 106 µT (Microtesla)
• 1 T = 1,000 mT (Millitesla)
• 1 T = 0.001 kT (Kilotesla)
• 1 T = 10-6 MT (Megatesla)
• 1 T = 1 Wb/m² (Weber trên mét vuông)
• 1 T = 10,000 G (Gauss)
• 1 T = 10,000 Mw/cm² (Maxwell trên centimet vuông)
• 1 T = 10,000 line/cm2 (Line trên centimet vuông)
• 1 T = 109 γ (Gamma)

Một số công thức tính cảm ứng từ

Áp dụng cho dây dẫn thẳng dài vô hạn

Sử dụng quy tắc bàn tay phải để xác định chiều, sau đó áp dụng công thức:

BM = (2.10)^-7 .(I/RM)

Trong đó:

• BM: Cảm ứng từ của điểm M.
• I: Cường độ dòng điện chạy qua.
• RM: Khoảng cách từ điểm M đến dây dẫn.

Áp dụng cho dây dẫn tròn

Sử dụng quy tắc bàn tay phải để xác định chiều.

Sau đó áp dụng công thức: B0 =(2π.10)^-7.(I/R0)

Trong đó:

• B0: Cảm ứng từ của điểm O.
• I: Cường độ dòng điện chạy qua.
• R0: Bán kính vòng dây.

Áp dụng cho ống dây dẫn

Sử dụng quy tắc bàn tay phải để xác định chiều.

Sau đó sử dụng công thức: B = (4π.10)^-7.N(I/R) = (4π.10)^-7.nI

Trong đó:

• B: Cảm ứng từ của 1 điểm.
• I: Cường độ dòng điện chạy qua.
• N: Số vòng dây.
• n: Mật độ vòng dây (N/l).
• R: Bán kính ống dây dẫn.

Cách tính đơn vị Tesla bằng công cụ

Dùng Google

Bạn hãy truy cập vào trang chủ Google và nhập vào ô tìm kiếm theo cú pháp “X T = UNIT“.

Trong đó:

• X là số Tesla bạn muốn quy đổi.
• UNIT là đơn vị bạn muốn chuyển sang.

Ví dụ: Bạn muốn quy đổi 12 Tesla sang Millitesla thì gõ “12 T = mT” và nhấn Enter.

Dùng công cụ Convert World

Bước 1: Truy cập vào trang Convert World để tiến hành đổi đơn vị.

Bước 2: Nhập số lượng đơn vị Tesla (T) muốn chuyển > Chọn đơn vị là Tesla (T) > Chọn đơn vị muốn chuyển đổi.

Bước 3: Nhấn Enter hoặc chọn dấu mũi tên màu cam để chuyển đổi.

Những ứng dụng của cảm ứng từ

Cảm ứng từ được ứng dụng rất nhiều trong đời sống hiện nay, cụ thể:

• Tạo ra dòng điện xoay chiều bằng cách sử dụng cảm ứng điện từ.
• Các máy phát điện xoay chiều hoạt động theo nguyên lý này. Ví dụ: để làm các loại đèn trong bút thử điện, đèn dây tóc, tạo ra từ trường để chế tạo nam châm điện, loa điện, cần cẩu điện, làm nóng kim loại, chế tạo mỏ hàn, bàn ủi, nồi cơm điện, bình đun nước,…
• Đo độ dày các tạp chất bám vào thành ống sắt từ bằng cảm biến từ.
• Cảm biến từ là một thiết bị sử dụng hiện tượng cảm ứng từ để chuyển đổi một đại lượng vật lý thành một tín hiệu điện. Ví dụ: Đèn huỳnh quang, quạt điện, bếp từ,…
• Tạo ra các thiết bị điều khiển từ xa, như điều khiển cửa tự động, chuông cửa không dây, báo trộm,… bằng cách sử dụng các nam châm và các cuộn dây để tạo ra các xung điện từ.

Xem thêm:

• Định nghĩa hiện tượng cảm ứng điện từ là gì? Nội dung và ứng dụng
• Khái niệm cảm ứng ở thực vật là gì?
• Trình bày nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều

Bài viết trên đây đã cung cấp các kiến thức về cảm ứng từ là gì, đơn vị Tesla và công thức tính cảm ứng từ chính xác. Hi vọng các bạn có thể ứng dụng các kiến thức trên vào việc học tập và cuộc sống của mình. Cảm ơn các bạn đã theo dõi bài viết và đừng quên theo dõi Dinhnghia để cập nhật nhiều thông tin hữu ích nhé!