Công thức tính Dòng điện Foucault

Xem xét một vòng dây dẫn điện nằm trong từ trường. Hiệu điện thế sinh ra dọc theo vòng dây tỷ lệ với biến thiên từ thông, d ϕ d t {\displaystyle {\frac {d\phi }{dt}}} , qua vòng dây đó, theo dạng tích phân của định luật cảm ứng Faraday:

U = d ϕ d t {\displaystyle U={\frac {d\phi }{dt}}}

Dòng điện chạy trong dây, dòng điện Foucault, theo định luật Ohm, tỷ lệ nghịch với điện trở, R {\displaystyle R\,} , của dây:

I = U R = d ϕ d t × R {\displaystyle I={\frac {U}{R}}={\frac {d\phi }{dt\times R}}}

Nếu cường độ từ trường đồng nhất, B {\displaystyle B\,} , trên toàn tiết diện cắt ngang của vòng dây dẫn (tiết diện vuông góc với từ trường), S {\displaystyle S\,} , thì từ thông ϕ {\displaystyle \phi \,} là:

ϕ = S × B {\displaystyle \phi =S\times B\,}

Trong trường hợp tiết diện vòng dây, S {\displaystyle S\,} không thay đổi, biến thiên từ thông, d ϕ d t {\displaystyle {\frac {d\phi }{dt}}} , là:

d ϕ d t = S × d B d t {\displaystyle {\frac {d\phi }{dt}}=S\times {\frac {dB}{dt}}}

Nên dòng Foucault là:

I = S × d B d t × R {\displaystyle I=S\times {\frac {dB}{dt\times R}}}

Trong trường hợp từ trường biến đổi điều hòa ( B = B 0 × sin ⁡ ( ω t ) {\displaystyle B=B_{0}\times \sin(\omega t)\,} , do đó d B d t = B 0 × ω × cos ⁡ ( ω t ) {\displaystyle {\frac {dB}{dt}}=B_{0}\times \omega \times \cos(\omega t)} ), ta có:

I = S × B 0 × ω × cos ⁡ ( ω t ) R {\displaystyle I={\frac {S\times B_{0}\times \omega \times \cos(\omega t)}{R}}}

Liên quan