Dòng điện Fuco và ứng dụng dòng điện Fuco trong cuộc sống hiện nay

Dòng điện Fuco là một trong những loại dòng điện đã và đang được ứng dụng khá phổ biến trong cuộc sống hiện đại ngày nay. Nó được chứng minh bởi một nhà vật lý người Pháp có tên là Léon Foucault. Vậy chính xác dòng điện Fuco là gì? Dòng điện Fuco có hại không? Ứng dụng dòng điện Fuco trong cuộc sống hiện nay là gì? Trong bài viết dưới đây, cùng tìm hiểu rõ hơn về những thông tin về dòng điện Fuco nhé!

Ứng dụng dòng điện Fuco

Dòng điện Fuco là gì? Fuco được sử dụng như thế nào trong cuộc sống?

Dòng điện Fuco là gì? Đặc điểm và cách tính

Dòng điện Fuco được biết đến với nhiều tên gọi như Fu-cô, Foucalt. Đây là loại dòng điện cảm ứng được sản sinh trong các khối vật dẫn khi chúng được đặt trong một từ trường. 

Đặc điểm của dòng điện Fuco

Dòng điện Fuco được chứng minh bởi nhà vật lý người Pháp thông qua thí nghiệm đặt vật dẫn vào một từ thông biến thiên. Sự xuất hiện của dòng điện cảm ứng trong đó được gọi là dòng điện Fuco - Đây cũng chính là tên của người đã tìm ra nó. 

Dòng điện Fuco có tính chất xoáy, được tạo ra bởi lực Lorentz. Lực Lorentz tác động trực tiếp đến các e tự do trong vật dẫn khiến chúng bị lệch quỹ đạo. Dòng dịch chuyển của các e chính là dòng điện xoáy Fuco. Dòng điện này bị cản bởi điện trở của vật dẫn, chuyển hóa động năng thành nhiệt năng khiến vật dẫn nóng lên. 

Tính dòng điện Fuco bằng công thức nào?

Khi được đặt trong từ trường, hiệu điện thế được sản sinh có độ lớn tỉ lệ với biến thiên của từ thông dọc theo vòng dây. Để xác định cường độ dòng điện Fuco, chúng ta xác định theo công thức sau:

Ứng dụng dòng điện Fuco là gì

Công thức tính độ lớn dòng điện Fuco

Trong đó:

  • I là cường độ dòng điện Fuco.
  • S là tiết diện của vòng dây.
  • R là điện trở của dây dẫn. 

Những ứng dụng dòng điện Fuco được sử dụng phổ biến hiện nay

Tìm hiểu về ứng dụng của dòng điện Fuco, có thể thấy Fuco đã và đang được sử dụng khá phổ biến trong nhiều lĩnh vực hiện nay. Dưới đây là một số ứng dụng nổi bật mà bạn có thể tham khảo!

Đệm từ trường

Dòng điện Fuco được ứng dụng trong chạy tàu cao tốc, thông qua đó giúp giảm ma sát đồng thời tăng tốc độ của tàu. Cụ thể ứng dụng của dòng điện Fuco trong trường hợp này được sử dụng như sau: 

Khi đặt một vật dẫn trong từ trường tăng dần từ cao đến thấp, vật rơi các thấp từ thông càng lớn. Đây cũng chính là điều kiện cần và đủ để tạo ra dòng điện Fuco chống lại sự rơi này. Trường hợp sử dụng vật được làm bằng chất liệu siêu dẫn với điện trở gần như bằng 0 sẽ tạo ra dòng điện Fuco lớn nhất. Thông qua đó giúp triệt tiêu hoàn toàn lực đối kháng, tạo đệm từ trường, nâng vật cân bằng. 

Dòng điện Fuco trong luyện kim

Thực chất để đạt được hiệu quả luyện kim tốt nhất, quá trình này luôn được thực hiện trong môi trường chân không. Bởi kim loại sau khi được nấu chảy thường rất dễ phản ứng với các chất trong không khí. 

dòng điện Fuco

Các ứng dụng dòng điện Fuco được sử dụng ngày càng phổ biến

Chính vì vậy người ta thường sử dụng các cuộn dây kim loại xung quanh lò và hút hết không khí ra. Khi dòng điện có tần số cao được kích hoạt chạy trong cuộn dây sẽ tạo ra một từ trường cực mạnh và xuất hiện dòng điện Fuco. Sự chuyển hóa từ động năng thành nhiệt năng lớn tới mức làm nóng chảy kim loại. Thông qua đó đem đến hiệu quả tối ưu trong luyện kim. 

Bếp từ hoặc bếp điện cảm ứng

Bếp từ cũng là một trong những ứng dụng phổ biến nhất của dòng điện Fuco. Thay vì sử dụng nhiệt lượng trực tiếp như các loại bếp hồng ngoại khác, phía dưới mặt bếp được lắp đặt từ trường biến đổi. Nồi nấu phải có phần đáy được làm bằng các chất liệu kim loại phù hợp. Khi được đặt trên từ trường sẽ tạo ra dòng điện Fuco, làm nóng và nấu chín thức ăn. 

Khác với hầu hết các loại bếp trên thị trường, bếp từ không nóng bếp mà chỉ nóng nồi. Bếp có khả năng nấu chín thức ăn nhanh nên đặc biệt được ưa chuộng trong cuộc sống hiện nay. 

Đồng hồ đo điện

Trong đồng hồ đo điện, dòng điện Fuco được sử dụng để điều chỉnh trạng thái đóng mở của kim đồng hồ. Cụ thể, đầu kim đồng hồ sẽ được gắn vào một đĩa kim loại nhỏ trong từ trường được tạo ra bởi nam châm vĩnh cửu. 

Khi kim đồng hồ chuyển động, đĩa kim loại cùng chuyển động theo. Kết hợp với từ thông xuyên qua đĩa tạo thành dòng điện Fuco. Sự tương tác giữa dòng điện và từ trường tạo ra lực giúp đĩa kim dừng lại khi hoạt động. 

tìm hiểu dòng điện Fuco

Đồng hồ đo điện với ứng dụng của dòng điện Fuco

Phanh, các thiết bị giảm tốc

Dòng điện Fuco cũng được sử dụng trong các thiết bị giảm tốc, phanh giúp tạo lực cản để xe dừng hoặc giảm tốc độ. Về cơ chế hoạt động, nó hoạt động tương tự như đối với đồng hồ đo điện với đĩa kim loại được đặt trên bánh xe. 

Hệ thống phanh và giảm tốc thường được trang bị trên các dòng xe tải cỡ lớn, tàu hỏa. Chính vì vậy để tạo lực cản đủ lớn cường độ dòng điện Fuco cũng được điều chỉnh sao cho phù hợp. 

Dòng điện Fuco trong y tế

Trong y tế, dòng điện Fuco được sử dụng trong việc xác định và điều trị các bệnh về thiếu máu cơ tim. Cụ thể người bệnh thực hiện đạp xe với các mức tăng dần từ 3 đến 5 phút. Sau đó được đo điện tâm đồ, hệ số HA để xác định tình trạng bệnh. 

Các chế độ đạp xe được tạo ra nhờ lực cản của dòng điện Fuco. Xe sử dụng có một bánh xe bằng đồng được đặt giữa hai cực của một nam châm. Khi bánh xe chuyển động trong từ trường của nam châm sẽ tạo ra một lực cản với giá trị được tính bằng Ws hoặc KGm.

Một số ứng dụng khác của dòng điện Fuco

Ngoài ra dòng điện Fuco cũng được ứng dụng hiệu quả trong một số ứng dụng như sau:

  • Máy phát điện: Với tác dụng biến đổi động năng thành năng lượng.
  • Máy dò kim loại: Fuco được sử dụng trong các công tác thăm do chất lượng của các thiết bị được làm bằng kim loại. 
  • Microphone: Rung động của âm thanh thông qua dòng điện Fuco được chuyển đổi thành thông tin của âm thanh trong một số thiết bị microphone.

Máy phát điện tạo ra dòng fuco

Máy phát điện sử dụng nguyên lý dòng điện Fuco

Dòng điện Fuco có gây hại không?

Về cơ bản dòng điện Fuco thường được sử dụng với chức năng chuyển đổi động năng thành nhiệt năng, vì vậy trong các ứng dụng nó có thể gây ra một số tác hại nhất định. 

Tác hại của dòng điện Fuco

Trong một số trường hợp không sử dụng điện năng, việc xuất hiện dòng điện Fuco có thể gây nên tình trạng nóng máy, suy giảm hiệu quả vận hành cũng như tuổi thọ của thiết bị. Thêm nữa nó có thể tạo ra hao phí năng lượng trong quá trình hoạt động, sản xuất.

Làm sao để giảm tác hại của dòng điện Fuco?

Nếu muốn giảm tác hại của dòng điện Fuco, chúng ta cần làm tăng lực cản hay chính là điện trở của cuộn dây. Thay vì sử dụng cả một khối sắt lớn, người ta thường dùng các lá sắt ghép lại với nhau và được phủ sơn cách điện. Thông qua đó dòng điện Fuco chỉ chạy qua từng lá sắt sẽ khiến tổng điện trở tăng cao. Từ đó giảm độ lớn dòng điện Fuco cũng như những tác động không mong muốn.

Như vậy chúng ta vừa cùng nhau tìm hiểu nhanh về dòng điện Fuco cũng như những ứng dụng dòng điện Fuco trong cuộc sống hiện đại ngày nay. Mong rằng những chia sẻ được đưa đến trong bài viết trên đây có thể đưa đến cho bạn những thông tin hữu ích, thú vị khi tìm hiểu về dòng điện Fuco.

Hỏi Đáp

Máy phát diesel là gì? Sử dụng khi nào?

Máy phát diesel là gì? Sử dụng khi nào?

Khi nhà bị mất điện đột ngột thì phải làm như thế nào?

Khi nhà bị mất điện đột ngột thì phải làm như thế nào?

Tìm hiểu chi tiết về cấu tạo tuabin gió

Tìm hiểu chi tiết về cấu tạo tuabin gió

Quy trình lắp đặt máy phát điện đúng chuẩn nhất

Quy trình lắp đặt máy phát điện đúng chuẩn nhất

Cách tạo ra dòng điện xoay chiều mà bạn chưa biết

Cách tạo ra dòng điện xoay chiều mà bạn chưa biết

Cách làm máy phát điện mini đơn giản ngay tại nhà

Cách làm máy phát điện mini đơn giản ngay tại nhà

Phần cảm của máy phát điện xoay chiều

Phần cảm của máy phát điện xoay chiều

Máy phát điện chạy được điều hòa có nên hay không?

Máy phát điện chạy được điều hòa có nên hay không?

Nước làm mát máy phát điện có tác dụng như thế nào?

Nước làm mát máy phát điện có tác dụng như thế nào?