Dòng điện xoáy: định luật Lenz, phanh từ và tổn hao trong lõi dẫn điện

🧲 Từ trường biến thiên có thể tạo vòng dòng ngay trong khối kim loại

Khi từ thông qua các vòng tưởng tượng trong vật dẫn thay đổi, suất điện động cảm ứng làm xuất hiện dòng điện xoáy (Foucault). Theo định luật Lenz, từ trường do dòng này tạo ra chống lại sự biến thiên đã sinh ra nó, không chống mọi chuyển động một cách tùy ý.

Ba ứng dụng–hệ quả

• Phanh từ: chuyển động tương đối làm từ thông đổi; lực từ cản chuyển động và cơ năng chuyển thành nhiệt.
• Gia nhiệt cảm ứng: trường biến thiên tạo dòng xoáy làm nóng vật dẫn; vật liệu từ còn có thể có tổn hao từ trễ.
• Tổn hao lõi: máy biến áp và động cơ dùng từ thông biến thiên nên lõi dẫn có thể nóng không mong muốn.

Giảm tổn hao

Ghép lõi bằng các lá mỏng cách điện làm tăng điện trở và chia nhỏ đường vòng dòng xoáy. Vật liệu có điện trở suất phù hợp và thiết kế tần số cũng giúp giảm hao phí.

⚠️ Năng lượng không biến mất

Phanh từ không cần ma sát tiếp xúc nhưng vẫn làm chậm vì năng lượng cơ chuyển thành nhiệt trong vật dẫn. Khi chuyển động dừng và từ thông không đổi, suất điện động do chuyển động mất đi.