Điện trường và từ trường là hai khái niệm quan trọng mà chắc chắn mọi người đã bắt gặp trong cuộc sống thực tế nói chung và trong bộ môn vật lý nói riêng. Tuy nhiên, không phải ai cũng hiểu đúng định nghĩa. Vậy chính xác điện từ trường là gì? Có ứng dụng ra sao? Đừng vội lướt qua khi chưa đọc hết bài viết này nhé!
Điện từ trường là gì?
Điện từ trường còn có hai tên gọi phổ biến khác là trường Maxwell hoặc trường điện từ. Đây là khái niệm dùng để chỉ một trong các trường của vật lý học.
Điện từ trường là một dạng vật chất đặc trưng cho sự tương tác giữa các hạt mang điện. Nói một cách đơn giản, nó được tạo ra bởi các hạt mang điện. Đồng thời, nó cũng là trường thống nhất của điện trường và từ trường. Các đại lượng đặc trưng cho khả năng tương tác của điện từ trường bao gồm:
- Cường độ từ trường
- Cường độ điện trường
- Độ điện dịch
- Cảm ứng điện từ
Ứng dụng điện từ trường ứng dụng trong cuộc sống
Thực tế, điện từ trường luôn tồn tại trong tự nhiên với giá trị rất nhỏ. Tuy nhiên, dưới tác động của con người, cường độ điện từ trường trong môi trường đã tăng cao. Nguyên nhân chính dẫn đến sự gia tăng này là do sự phát triển của nguồn điện cùng với các hệ thống truyền tải điện nhằm mục đích:
- Ứng dụng trong các thiết bị điện tử tin học, giao thông.
- Được sử dụng trong truyền thông cho các ngành công nghiệp.
- Sử dụng trong sinh hoạt thường ngày của gia đình.
- Điện từ trường được ứng dụng vào thiết bị vật lý trị liệu phục hồi chức năng.
Từ các ứng dụng trên, có thể thấy rằng chúng ta đang phải tiếp xúc với nguồn điện từ trường cả tự nhiên lẫn nhân tạo (do con người tạo ra). Do đó, chúng ta rất khó có thể kiểm soát được lượng điện từ trường mà cơ thể tiếp xúc hằng ngày.
>> Xem thêm: Lý thuyết mạch tạo dao động là gì? Ứng dụng của các loại mạch dao động
Thuyết Maxwell
James Clerk Maxwell là một nhà toán học và nhà vật lý người Anh. Ông đã đánh dấu sự ra đời của thuyết điện từ trường bằng hai công trình nghiên cứu cực kỳ nổi tiếng: “Về những đường sức từ của Faraday” năm 1856 và “Lý thuyết về động lực điện từ trường” năm 1864.
02 giả thiết Maxwell nên biết
Giả thuyết 1:
Mọi từ trường biến thiên theo thời gian đều sản sinh ra một điện trường xoáy (mà điện trường xoáy là điện trường có các đường sức điện trường là các đường cong khép kín).
Điện trường xoáy là điện trường mà ở đó các đường sức sẽ bao quanh các đường cảm ứng từ.
Giả thuyết 2:
Mọi điện trường biến thiên theo thời gian đều sản sinh ra một từ trường biến thiên.
Từ trường xoáy là từ trường mà ở đó các đường cảm ứng từ sẽ bao quanh các đường sức của điện trường.
Kết luận gì về thuyết Maxwell từ 2 giả thiết?
Từ hai giả thiết của Maxwell, có thể kết luận rằng:
- Không thể có từ trường hoặc điện trường tồn tại một cách độc lập, riêng biệt với nhau.
- Bất cứ điện trường biến thiên nào cũng đều sản sinh ra từ trường biến thiên và ngược lại, bất cứ từ trường biến thiên nào cũng đều sản sinh ra điện trường biến thiên.
Điện trường và từ trường chính là hai mặt thể hiện khác nhau của một loại trường duy nhất gọi là điện từ trường.
>> Xem thêm: Sóng dừng là gì? Điều kiện xảy ra và ứng dụng sóng dừng như thế nào?
Điện từ trường có gây hại hay không? Cách phòng chống?
Tính đến nay, nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng con người có thể mắc các bệnh lý khi tiếp xúc với lượng lớn điện từ trường.
Điện từ trường có tốt không?
Đối với những người thường xuyên làm việc trong môi trường có trường điện từ tần số cực thấp trong thời gian dài, hệ thần kinh của họ chịu ảnh hưởng rất lớn. Đặc biệt, hệ thần kinh trung ương của họ có thể bị suy nhược,…
Mặc dù có nguy cơ cao mắc các bệnh lý, nhưng cho đến nay vẫn chưa có kết luận chính thức nào về mức độ ảnh hưởng của điện từ trường đến sức khỏe con người. Tuy nhiên, việc phòng tránh và hạn chế tối đa sự tiếp xúc vẫn rất cần thiết.
Cách phòng chống
Vậy làm thế nào để phòng tránh tác động của trường điện từ? Các bạn có thể tham khảo một số phương pháp phổ biến dưới đây để tự bảo vệ bản thân và hạn chế tiếp xúc với những tác động tiêu cực của trường điện từ:
- Chủ động giữ khoảng cách với các nguồn phát sinh điện từ trường, vì càng xa nguồn thì cường độ điện từ trường càng yếu.
- Không đặt các thiết bị điện, đặc biệt là thiết bị có động cơ, gần nơi ngủ.
- Luôn giữ khoảng cách khi xem tivi.
- Hạn chế tối đa việc sử dụng máy sấy tóc.
Có bao nhiêu loại điện từ trường?
Hiện nay, điện từ trường được phân loại dựa trên tần số của nó và bao gồm 5 loại chính. Mỗi loại điện từ trường (ở một tần số nhất định) sẽ có ứng dụng riêng, cụ thể như sau:
- Trường điện từ với tần số cực thấp (ELF): được ứng dụng trong các thiết bị điện gia dụng cũng như đường dây dẫn điện.
- Điện từ với tần số rất thấp (VLF): được ứng dụng trong tivi và video.
- Trường điện từ có tần số thấp (LF) và tần số cao (HF): được ứng dụng cho sóng radio AM.
- Điện từ có tần số rất cao (VHF): được ứng dụng trong sóng tivi và radio FM.
- Siêu tần số (SHF): được ứng dụng trong lò vi sóng. Vì SHF có tác động rất lớn lên các phân tử, nên khi vi sóng đi qua những vật thể chứa nước, nó sẽ làm cho các phân tử nước rung động và sản sinh ra nhiệt.
Hy vọng những thông tin được tổng hợp ở trên sẽ giúp các bạn hiểu rõ hơn về điện từ trường, phân loại và các ứng dụng của nó trong cuộc sống hàng ngày.
Việc trang bị kiến thức về điện từ trường sẽ giúp các bạn áp dụng thành công trong một số công trình hoặc trong những tình huống cần thiết, cũng như nhận biết trước những nguy hiểm và rủi ro để phòng tránh và đảm bảo an toàn. Cảm ơn các bạn đã theo dõi.
