Năng lượng từ trường là gì? Công thức tính năng lượng từ trường như thế nào? Bài viết dưới đây sẽ là chia sẻ những thông tin liên quan giúp các bạn học sinh có kiến thức tốt nhất. Hãy cùng theo dõi dưới đây.
Mục Lục
1. Định nghĩa năng lượng từ trường của ống dây
Dòng điện khi chạy qua ống dây sẽ xuất hiện từ trường. Do vậy cũng dễ hiểu khi mà năng lượng của ống dây cũng chính là năng lượng từ trường trong ống dây đó.
Khái niệm năng lượng từ trường
Để bổ nghĩa cho năng lượng từ trường trong ống dây thì cùng tìm hiểu thêm một số khái niệm sẽ giúp các bạn hiểu rõ hơn:
1.1. Định nghĩa từ trường là gì?
Từ trường là môi trường vật chất bao quanh các hạt mang điện chuyển động. Từ trường sẽ gây ra lực từ tác dụng lên các vật có từ tính đặt trong đó.
1.2. Định nghĩa từ trường đều là gì?
Từ trường đều là từ trường có các đường sức từ song song, cùng chiều và cách đều nhau. Theo đó thì độ lớn của cảm ứng mọi điểm đều như nhau.
1.3. Định nghĩa đường sức từ là gì?
Đường sức từ còn được gọi là đường sức từ trường. Đây là đường cong kín hoặc đường thẳng, dài vô hạn mà không cắt nhau, vẽ trong không gian xung quanh nam châm hay dòng điện.
>>> Tham khảo thêm: Năng lượng tái tạo là gì? Các dạng năng lượng tái tạo
2. Mối quan hệ giữa từ trường và năng lượng từ trường trong ống dây
Nhiều bạn học sinh thắc mắc “Năng lượng từ trường trong ống dây có mối quan hệ gì với từ trường trong ống dây?” Khi đóng mạch sẽ sinh ra một phần năng lượng của nguồn điện, hiển thị tiềm tàng dưới dạng năng lượng khác. Khi ngắt mạch thì nguồn năng lượng đó tỏa ra dưới dạng nhiệt trong mạch.
Khi đóng mạch, dòng điện trong mạch tăng, do vậy mà trường trong ống dây cũng sẽ tăng theo. Từ trường là một dạng vật chất mang năng lượng do vậy, năng lượng tiềm tàng chính là năng lượng từ trường trong ống điện.
2.1. Công thức tính năng lượng từ trường trong ống dây:
Năng lượng từ trường trong ống dây được tính:
Trong đó:
- i: Cường độ dòng qua ống dây (đơn vị A)
- W : Năng lượng từ (đơn vị J)
- L : Độ tự cảm (đơn vị H – Henry)
2.2. Công thức tính năng lượng từ trường
Trong đó:
- B: Cảm ứng từ (đơn vị T)
- V : Thể tích ống dây (đơn vị m3)
- W : Năng lượng từ (đơn vị J)
3. Ứng dụng của từ trường trong cuộc sống
3.1. Ứng dụng của từ trường trong y học
Trong y học, từ trường đang được ứng dụng rộng rãi bởi từ trường không gây biến đổi cấu trúc tế bào hay dị tật, không gây tác hại với những liều điều trị. Nhất là có thể điều trị cho người bệnh không dùng thuốc.
Năng lượng từ trường ứng dụng nhiều trong cuộc sống
Từ trường được ứng dụng trong hạng mục y học như sau: Chẩn đoán, điều trị, chẩn đoán,… Điển hình nhất là những thiết bị ghi lại hình ảnh bằng cộng hưởng từ hay còn gọi là chụp MRI rất phổ biến tại các bệnh viện hiện nay.
Thiết bị điển hình của ứng dụng từ trường là máy chụp cộng hưởng từ.
3.2. Ứng dụng của từ trường trong kỹ thuật
Ứng dụng quan trọng của từ trường với ngành kỹ thuật không thể thiếu là máy tính. Rất ít người biết rằng, ổ cứng máy tính dùng từ trường để hoạt động. Cụ thể là dùng 1 nam châm điện trong đầu ghi, qua đó tiến hành ghi chép thông tin vào đĩa bằng cách từ hóa các sector.
Nhằm lưu trữ được nhiều thông tin hơn thì các nhà nghiên cứu sau đó đều thực hiện hóa đĩa vuông góc nhằm tăng dung lượng của ổ cứng.
>>> Bạn có biết: Năng lượng mặt trời là gì và ứng dụng trong cuộc sống
3.3. Ứng dụng của từ trường trong nông nghiệp
Với nghiên cứu sinh học, lý sinh cho thấy từ trường có thể tác động và làm thay đổi những thông số hóa học trong nước tự nhiên. Qua đó, con người có thể chủ động tác động vào tính chất lượng nhằm tạo ra loại nước phù hợp với cây trồng, hoặc đưa vào nghiên cứu tạo ra phân bón tốt nhất cho thực vật. Tuy nhiên, nước từ tính được xem là thành công nhất.
Hiện nay, từ trường được ứng dụng nhiều trong việc kích thích hạt giống nảy mầm Qua đó tạo ra năng suất cao hơn so với những hạt giống để nảy mầm tự nhiên.
3.4. Ứng dụng của từ trường trong công nghiệp
Từ trường hiện nay được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp, điển hình là áp dụng trong việc chế tạo những thiết bị máy móc từ bé đến lớn. Bên cạnh đó còn ứng dụng chế tạo thiết bị nhà bếp hay đồ chơi cho trẻ em.
3.5. Ứng dụng của từ trường trong đời sống
Sử dụng cho các thiết bị báo động, chống trộm
Thiết bị chống trộm hay báo động được chuyển chế tạo chuyển mạch liên kết với nhau bên trong hệ thống báo động. Nếu xuất hiện kẻ xâm nhập sẽ gây thay đổi từ trường, hệ thống báo động sẽ phát ra tín hiệu cho chủ nhà với người xung quanh.
3.6. Sử dụng cho động cơ điện trong gia đình
Đa số những động cơ điện đều tạo ra từ trường giúp thiết bị có thể vận hành. Khi dòng điện đi qua cuộn dây thì nam châm vĩnh cửu sẽ xuất hiện từ trường làm thiết bị hoạt động.
Bài viết trên đây định nghĩa năng lượng từ trường và ứng dụng trong công nghiệp hiện nay. Đừng quên theo dõi những bài viết tiếp theo để cập nhật thông tin hữu ích khác. Chúc bạn thành công!
