Sản phẩm học sinh_Nhóm phóng viên

L/O/G/O

www.trungtamtinhoc.edu.vn

Ứng dụng của

dòng điện Fu-côNhóm phóng viên



Bếp từ

Phanh xe điện từ

Lò cảm ứng điện từ

Máy biến thế 4

1

2

3

Những ứng dụng của dòng điện Fu-cô trong đời sống và kĩ thuật


1.1. Nguyên lý hoạt động

Nguyên lý

chính của bếp

từ là dùng

dòng Fu-cô để

làm nóng trực

tiếp nồi nấu.


1.1. Nguyên lý hoạt động

Mạch dao động LC sinh

ra từ trường biến thiên

trên mặt bếp.

Nếu có vật dẫn từ trên

mặt bếp thì trong lòng

vật dẫn từ có một dòng

điện nội tại trong nó,

dòng điện này sinh

nhiệt lớn. Đó chính là

dòng Fu-cô.


Bếp có một

cuộn dây để tạo

ra từ trường

biến thiên, có

thể thay đổi

được. Ta thay

đổi nhiệt độ của

bếp bằng cách

thay đổi tần số

của từ trường.

1.2. Cấu tạo của bếp từ


Một cách gần

đúng, ta có

thể xem tất

cả từ thông

hướng thẳng

góc với mặt

bếp để xuyên

lên đáy nồi

như hình.

1.2. Cấu tạo của bếp từ


Dòng Fu-cô được

sinh ra khi có một

từ thông xoay chiều

xuyên qua một vật

là kim loại "thẩm

từ", nó tuân theo

qui tắc "Bàn tay

trái".

1.3. Nguyên tắc hoạt động


Dòng Fu-cô sẽ làm cho đáy nồi sinh

nhiệt tương đối lớn vì ta có thể xem

đáy nồi là cuộn dây thứ cấp có điện trở

rất nhỏ, các electron di chuyển với tốc

độ cao sẽ va đập lẫn nhau nên sinh

nhiệt.

Nhiệt lượng sinh ra nhiều hay ít phụ

thuộc vào: cường độ từ trường, tốc độ

biến thiên của từ trường và diện tích

mạch từ (đáy nồi).



Tốc độ đun nấu nhanh.

Việc điều chỉnh nhiệt độ thực hiện

bằng các mạch điện tử nên có độ

chính xác cao.

1.4. Ưu điểm của bếp từ


Hiệu suất của bếp từ rất cao vì năng

lượng được truyền trực tiếp đến nồi.

1.4. Ưu điểm của bếp từ


Chỉ những loại nồi làm bằng vật liệu

dẫn từ mới có khả năng sử dụng được

(sắt, thép, nhôm,…). Nồi inox không

thể nấu bằng bếp từ.

Ảnh hưởng đến sức khoẻ và các thiết

bị điện tử y học khác.

1.5. Nhược điểm của bếp từ


2.1. Nguyên tắc

hoạt động

2.2. Ưu điểm


Để phanh bánh xe thì trên bánh xe

người ta sẽ gắn các thỏi nam châm, bên

ngoài là các cuôn dây được giữ cố định.

Bình thường thì các cuộn dây để hở

hai đầu, bánh xe quay bình thường.

2.1 Nguyên tắc hoạt động


Khi cần phanh thì hai đầu cuộn dây

được nối tắt.

Khi đó từ trường biến thiên do bánh

xe có gắn nam châm sẽ sinh ra dòng

điện Fu-cô trong cuộn dây, có chiều

chống lại nguyên nhân sinh ra nó.

Do tổn hao năng lượng trong cuộn

dây nên bánh xe sẽ quay chậm lại.



Ngoài ra, một số phanh ôtô còn có nguyên

tắc hoạt động khác:

Trong mỗi bánh xe đều có một đĩa kim

loại. Khi cần giảm tốc độ thì sẽ có một từ

trường mạnh được đưa vào các đĩa này bằng

cách di chuyển một nam châm vĩnh cữu đi

qua đĩa.

Khi đó sẽ xuất hiện một từ thông biến

thiên theo thời gian làm xuất hiện dòng Fu-cô

có chiều giảm nguyên nhân sinh ra nó. Do đó

chuyển động của ôtô sẽ giảm dần.



Dùng phanh dựa trên dòng Fu-cô sẽ

Giảm được hao mòn.

Giảm chi phí bảo dưỡng.

Điều chỉnh lực giảm tốc chính xác

hơn phanh ma sát thông thường.

…

2.2. Ưu điểm


3.1. Tổng quan

3.2. Nguyên tắc

hoạt động

3.3. Đặc điểm

nổi bật


Do yêu cầu và điều kiện kĩ thuật

mới cần phải sản xuất ra các loại thép và

hợp kim có độ bền cơ học cao, chống ăn

mòn, chống mài mòn do va đập,…

Do các tính chất đặc biệt trên,

phương pháp sản xuất thép từ lò thổi

không khí truyền thống không thể sử

dụng được nữa mà phải thay bằng các

loại lò điện.

3.1. Tổng quan


Người ta đặt kim loại vào trong lò

và rút không khí bên trong ra. Xung

quanh lò quấn dây điện.

Cho dòng điện xoay chiều có tần số

cao chạy qua cuộn dây đó.



Dòng điện sẽ tạo ra trong lò một từ

trường biến đổi nhanh, làm xuất hiện

dòng điện Fu-cô mạnh và tỏa ra nhiệt

lượng rất lớn đủ để nấu chảy kim loại.

Cuộn dây cho dòng cao tần chạy

qua thường là cuộn dây có dạng các ống

rỗng, sử dụng nước làm mát ở bên trong

đồng thời dòng điện cao tần sẽ chỉ dẫn

trên lớp vỏ ngoài do hiệu ứng lớp da.



Tập trung được năng lượng nhiệt lớn.

Nhiệt độ cao hơn 1700 độ C, thoả mãn

đầy đủ các phản ứng luyện kim nên làm

tăng tốc độ phản ứng.

Dễ dàng nâng nhiệt độ của lò luyện và

điều chỉnh thành phần của thép trong lò.

Luyện được tất cả các loại thép, cho chất

lượng sản phẩm cao.

3.3. Đặc điểm nổi bật


4.1. Sự ảnh

hưởng của dòng

điện Fu-cô

4.2. Cách khắc

phục


Trong các máy biến thế, lõi sắt của

chúng nằm trong từ trường biến đổi.

Trong lõi có các dòng điện Fu-cô

xuất hiện.

Do hiệu ứng Joule-Lenz, năng lượng

của các dòng Fu-cô bị chuyển hóa thành

nhiệt làm máy nhanh bị nóng, một phần

năng lượng bị hao phí và làm giảm hiệu

suất máy.

4.1. Sự ảnh hưởng của dòng Fu-cô


Để giảm tác hại của dòng Fu-cô, ta

phải giảm dòng Fu-cô xuống. Muốn vậy, ta

tăng điện trở của các lõi.

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 sao

cho các lát cắt song song với chiều của từ

trường. Dòng điện Fu-cô do đó chỉ chạy

trong từng lá mỏng.

4.1. Cách khắc phục


Vì từng lá đơn lẻ có kích thước nhỏ,

do đó có điện trở lớn, nên cường độ dòng

điện Fu-cô trong các lá đó bị giảm đi

nhiều so với cường độ dòng Fu-cô trong

cả khối sắt lớn.

Vì vậy, năng lượng điện bị hao phí

cũng giảm đi.



Đó là lý do tại sao các máy biến thế truyền

thống thường dùng các lõi sắt silic được cán

mỏng bởi chúng có điện trở suất cao sẽ làm

giảm thiểu tổn hao do dòng Fu-cô.

Các lõi biến thế hiện nay sử dụng các vật

liệu từ mềm đặc biệt là hợp kim tinh thể nano

có điện trở suất cao.

Trong kỹ thuật cao tần và siêu cao tần,

người ta bắt buộc phải sử dụng lõi dẫn từ là

các vật liệu gốm ferit có điện trở suất cao làm

tổn hao Fu-cô được giảm thiểu.



Dòng điện Fu-cô vừa có những

tác dụng có lợi, vừa có những tác

dụng có hại.

Do đó, ta phải biết cách ứng

dụng các tác dụng có lợi và tìm cách

hạn chế các tác dụng có hại của nó.

L/O/G/O


Thank You!

Sản phẩm học sinh_Nhóm phóng viên

Documents

Transcript of Sản phẩm học sinh_Nhóm phóng viên