Dòng điện Fuco là gì? Những tác hại và ứng dụng của dòng điện Fuco trong thực tế

Thực tế chắc hẳn có rất nhiều người vẫn còn chưa biết Fuco là gì, dòng điện Fuco được ứng dụng rất nhiều trong cuộc sống hàng ngày và công nghiệp mà có thể bạn chưa từng biết hoặc chưa để ý đến. Một số ứng dụng của dòng điện Fuco đáng chú ý bao gồm: bếp từ, đồng hồ điện, máy biến áp, bộ truyền động giảm tốc trên xe tải, và xe máy… Hãy cùng FPT Shop tìm hiểu về dòng điện Fuco trong bài viết dưới đây!

Định nghĩa dòng điện Fuco

Dòng điện Fuco là gì?

Dòng điện Fuco (Foucault) là một hiện tượng vật lý được đặt tên theo nhà vật lý người Pháp Jean-Bernard-Léon Foucault - người đã nghiên cứu và mô tả nó dựa trên một từ thông biến thiên.

Khi 1 vật dẫn điện tiếp xúc với từ trường biến thiên, tạo ra một dòng điện xoay chiều trong vật dẫn thì dòng điện đó được gọi là dòng điện Fuco. Điều này liên quan đến hiện tượng cảm ứng điện từ và có rất nhiều ứng dụng hữu ích trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta.

Nguyên lý và tính chất hoạt của dòng điện Fuco

Nguyên lý hoạt động

Nguyên lý hoạt động của dòng điện Fuco là do sự tương tác giữa từ trường biến thiên và dòng điện được tạo ra trong vật liệu dẫn điện. Khi từ trường thay đổi, các electron tự do trong vật liệu bị đẩy di chuyển, gây ra sự cản trở. Sự cản trở này tạo ra một lực tác động ngược hướng với thay đổi từ trường, kích thích ra một dòng điện xoay chiều trong vật liệu dẫn điện. Đây chính là dòng điện Fuco.

Tính chất của dòng điện Fuco

Tính chất của dòng điện Fuco là có tính xoáy và phụ thuộc vào lực Lorentz để phát sinh. Khi các hạt điện tích tự do (electron) di chuyển trong vật liệu dẫn và di chuyển cùng với vật liệu đó trong một từ trường, chịu tác động của lực Lorentz từ từ trường, làm cho đường di chuyển của chúng bị lệch.

Điều này có nghĩa là các hạt điện tích cũng có thể di chuyển đồng bộ với vật liệu dẫn, tạo ra dòng điện xoáy, hay còn gọi là dòng điện Fuco. Tuy nhiên, dòng điện này bị hạn chế bởi điện trở của vật liệu dẫn, gây ra nhiệt năng và làm nóng vật liệu. Theo đó, theo định luật bảo toàn năng lượng, năng lượng động của vật liệu sẽ chuyển đổi thành nhiệt năng, làm tăng nhiệt độ của vật liệu.

Ứng dụng của dòng điện Fuco

Kiểm tra chất lượng điện

Phương pháp sử dụng dòng điện Fuco để kiểm tra khả năng dẫn điện của loại vật liệu kim loại là một công cụ quan trọng trong ngành công nghiệp. Bằng cách đo lượng dòng điện phát sinh khi vật liệu tiếp xúc với trường biến thiên, ta có thể đánh giá khả năng dẫn điện của vật liệu đó. Ứng dụng này đặc biệt hữu ích trong việc đảm bảo chất lượng và độ tin cậy của các thiết bị điện tử và mạch điện.

Phanh từ điện động (Hệ thống giảm tốc xe máy)

Trong hệ thống phanh từ điện động, dòng điện Fuco được áp dụng để giảm tốc độ quay của động cơ. Khi dòng điện Fuco tạo ra sự trống rỗng trong không gian dẫn điện, nó tạo ra một lực phản xạ ngược lại, từ đó giảm tốc độ quay của động cơ. Dòng điện Fuco cũng phổ biến trong xe điện và hệ thống phanh cơ để kiểm soát tốc độ và chuyển động.

Tạo nhiệt điện từ (Bếp điện)

Sử dụng dòng điện Fuco cũng là một cách để tạo ra nhiệt điện từ. Bằng cách tạo ra một từ trường biến thiên và đặt một vật liệu điện trong đó, dòng điện Fuco sẽ tạo ra nhiệt độ cao để cản trở dòng điện trở lại. Ứng dụng này có thể được sử dụng để nấu nước hoặc cung cấp nhiệt cho các quy trình công nghiệp khác.

Luyện kim

Trong quá trình luyện kim bằng điện, dòng điện Fuco được sử dụng để làm vật liệu điện nóng. Qua đó, quá trình này giúp gia nhiệt và làm nóng các loại kim loại như thép, nhôm, đồng và các loại kim hợp kim khác.

Ứng dụng trong lĩnh vực y tế

Bên cạnh thắc mắc Fuco là gì thì việc ứng dụng chúng trong lĩnh vực y tế được rất nhiều người quan tâm. Dòng điện Fuco được sử dụng trong thiết bị xe đạp để hỗ trợ việc xác định bệnh thiếu máu cơ tim. Thiết bị này bao gồm một bánh xe bằng đồng được đặt ở giữa hai cực của nam châm điện. Khi người sử dụng đạp xe, dòng điện Fuco được tạo ra, tạo ra một lực cản. 

Người bệnh sẽ thực hiện việc đạp xe với các cấp độ tăng dần, mỗi lần thử nghiệm thường kéo dài từ 3 đến 5 phút. Sau mỗi phiên, người bệnh sẽ được đo điện tâm đồ và hệ thống huyết áp.

Ngoài ra, dòng điện Fuco cũng được ứng dụng trong máy phát điện, microphone và được sử dụng để dò kim loại.

Tác hại của dòng điện Fuco 

Năng lượng tiêu tốn

Dòng điện Fuco tạo ra các vật liệu dẫn đến năng lượng tiêu chuẩn. Sự trở lại của dòng điện trong vật liệu gây ra nhiệt độ cao dẫn đến lãng phí năng lượng không mong muốn và giảm hiệu suất trong các ứng dụng sử dụng dòng điện Fuco.

Gây mài mòn

Khi dòng điện chạy qua vật liệu điện, nó sẽ tạo ra ma sát và tác động cơ học, gây mài mòn trong vật liệu và các bộ phận xung quanh.

Tạo nhiễu điện từ

Dòng điện này có thể tạo ra nhiễu điện từ (EMI), làm ảnh hưởng đến hoạt động của các thiết bị điện tử khác trong môi trường gần đó. Nhiễu điện có thể gây ra hiện tượng chéo, mất sóng và ảnh hưởng đến hiệu suất và chất lượng của các thiết bị điện tử.

Gợi ý phương pháp giảm tác hại của dòng điện Fuco

Dòng điện Fuco có đặc điểm là tỷ lệ thuận với diện tích của khối vật dẫn. Đơn giản hóa, khi diện tích của vật dẫn càng lớn, dòng điện Fuco sẽ càng lớn. Ngoài ra, dựa trên nguyên nhân tạo ra dòng Fuco, ta thấy rằng khi điện trở của vật dẫn tăng lên, dòng điện Fuco sẽ giảm đi.

Từ đó, có những phương pháp được áp dụng để giảm tác hại của dòng điện Fuco như sau:

Chia nhỏ khối vật dẫn

Thay vì sử dụng một khối lớn, người ta chia nhỏ các tấm kim loại mỏng được sơn tĩnh điện và ghép chúng lại với nhau. Điều này giúp đảm bảo các tấm cắt song song với chiều của từ trường, giảm hiện tượng dòng điện Fuco.

Sử dụng lõi sắt trong máy biến áp

Khi dòng điện Fuco chạy trong lõi sắt của máy biến áp, do diện tích tiếp xúc nhỏ và điện trở của tấm loại cao, dòng Fuco sẽ giảm xuống một cách đáng kể.

Tăng điện trở của vật dẫn

Bằng cách sử dụng tôn lõi silic hoặc gốm ferit, người ta có thể tăng điện trở của vật dẫn, giảm tác động của dòng Fuco.

Top 3 bếp điện từ giá rẻ tốt nhất hiện nay

Bếp điện từ đơn Toshiba IC-20S3PV

Bếp điện từ Toshiba IC-20S3PV với thiết kế sang trọng và chắc chắn, kết nối mạnh mẽ và tính năng an toàn, đáp ứng mọi nhu cầu nấu nướng. Với công suất tiêu thụ lên đến 2000W, mâm nhiệt kép giúp truyền nhiệt đều và tiết kiệm năng lượng.

Sản phẩm được trang bị bảng điều khiển cảm ứng trực tiếp, dễ dàng sử dụng với 6 chế độ nấu sẵn. Mặt bếp được bao phủ bởi lớp kính Hegon cao cấp, chịu nhiệt tốt từ 600 đến 1150 độ C, có khả năng chịu lực đến 150kg nên người dùng có thể thoải mái đặt các nồi chảo nặng lên trên bề mặt. Bên cạnh đó, bếp cũng có khả năng hoạt động ổn định ở điện thế từ 130V đến 270V, linh hoạt và tiện ích cho mọi môi trường sử dụng.

Bếp điện từ đơn cảm ứng 2000W Toshiba IC-20R1SV

Bếp điện từ đơn cảm ứng 2000W Toshiba IC-20R1SV là sự lựa chọn thông minh cho công việc nấu ăn tiện lợi, thông minh và nhanh chóng. Thiết kế bếp sử dụng màu đen tối giản nhưng vẫn toát lên vẻ sang trọng, phù hợp với mọi không gian bếp. Mặt kính Hegon chịu lực và nhiệt tốt, giúp bề mặt bếp sáng bóng và vệ sinh dễ dàng. Điều khiển cảm ứng nhanh nhạy và công suất mạnh mẽ lên đến 2000W, hỗ trợ rút ngắn thời gian nấu chín thực phẩm trong nồi chảo.

Sản phẩm cung cấp 9 mức công suất hoạt động và 6 chế độ tự động nấu đã được cài sẵn công suất và thời gian thích hợp, phù hợp cho những ai không có quá nhiều kinh nghiệm nấu ăn. Sự an toàn của người dùng được đảm bảo qua tính năng khóa trẻ em, tường chống nước 4D, và hệ thống bo mạch hiện đại. Đặc biệt, khi mua sản phẩm, bạn sẽ được tặng kèm một nồi inox cao cấp, tạo điều kiện thuận lợi cho việc nấu nướng hàng ngày.

Bếp điện từ đơn Toshiba IC-20S2PV 

Bếp điện từ Toshiba IC-20S2PV là lựa chọn hoàn hảo cho một thiết bị bếp thông minh và an toàn trong mọi không gian bếp. Mặt kính Hegon cao cấp, chịu lực và nhiệt tốt, dễ dàng vệ sinh. Bảng điều khiển cảm ứng thuận lợi, dễ sử dụng, tích hợp 4 chế độ nấu bao gồm giữ ấm, nấu nước, chiên, công suất tối đa (khi chọn chế độ này, công suất bếp sẽ được đẩy lên mức cao nhất nhằm rút ngắn thời gian nấu). Với công suất nấu lên đến 2000W, thức ăn sẽ được nấu chín nhanh và đều, giúp người tiêu dùng có ngay bữa ăn tiện lợi mà không phải mất quá nhiều thời gian.

Đối với những môi trường có điện thế không ổn định thì sản phẩm vẫn thích nghi và hoạt động tốt. Toshiba IC-20S2PV đạt tiêu chuẩn EMC, không gây nhiễu hoặc ảnh hưởng từ các thiết bị điện khác. Đây là sự lựa chọn đáng giá cho một sản phẩm bếp từ hiện đại, gọn gàng, giúp bạn thỏa sức với nhiều món ăn hấp dẫn, thơm ngon, tốt cho sức khỏe.

Tạm kết

Hy vọng bài viết trên đây đã giúp bạn giải đáp được thắc mắc dòng điện Fuco là gì và từ đó cũng biết thêm nhiều thông tin thú vị khác về dòng điện Fuco. Tuy còn tồn tại một số hạn chế nhưng nhìn chung, dòng điện Fuco đóng vai trò quan trọng trong một số thiết bị gia dụng bếp, nhất là bếp từ. Hãy cùng theo dõi thêm nhiều chủ đề hay ho tại website FPT Shop nhé!

Xem thêm:

• Bóng đèn LED là gì? Nguyên lý hoạt động ra sao? Các thông số mà bạn cần biết trước khi mua
• Máy sưởi đối lưu là gì? Bạn có nên mua thiết bị này để sử dụng tại nhà hay không?

Nếu các bạn đang quan tâm đến các dòng bếp điện từ chính hãng đến từ những thương hiệu uy tín thì hãy đến ngay FPT Shop để được tư vấn miễn phí. Tham khảo một số dòng bếp điện từ của FPT Shop ngay tại đây:

Bếp điện từ