PHANH ĐIỆN TỪ TRONG XE LỬA CAO TỐC
Phanh điện từ là hệ thống phanh hiện đại, hoạt động dựa trên nguyên tắc cảm ứng điện từ (hiện tượng tạo ra dòng điện cảm ứng khi có sự thay đổi từ trường). Trong một số loại tàu điện hoặc xe lửa cao tốc, phanh điện từ được sử dụng như một hệ thống phụ trợ mạnh mẽ. Khi kích hoạt, nam châm điện trên tàu sẽ tạo ra một từ trường mạnh xuyên qua đĩa phanh kim loại (hoặc ray). Do chuyển động của tàu, đĩa phanh kim loại sẽ cắt các đường sức từ, tạo ra dòng điện Foucault (dòng điện xoáy) bên trong vật liệu kim loại. Theo định luật Lenz, dòng điện Foucault này sẽ sinh ra một lực từ có xu hướng chống lại nguyên nhân sinh ra nó, tức là chống lại chuyển động của tàu, tạo ra lực hãm mà không cần tiếp xúc cơ học, giúp phanh êm ái và hiệu quả hơn.Lực từ (lực hãm)
tỉ lệ với cảm ứng từ 
và tốc độ 
của vật, và tỉ lệ nghịch với điện trở suất 
của vật liệu: 
Trong đó:
*
: Lực hãm từ (Newton, N).*
: Cảm ứng từ (Tesla, T).*
: Tốc độ của đĩa phanh/tàu (m/s).*
: Điện trở suất của vật liệu (
).
Giả sử khi phanh, lực hãm từ
tạo ra tỉ lệ thuận với 
và 
. Ban đầu, khi 
và 
lực hãm là 
.
Câu 1 [1072502]: Dựa vào thông tin trong bài đọc, cho các phát biểu sau:
(I). Phanh điện từ hoạt động dựa trên nguyên lý tác ma sát cơ học.
(II). Dòng điện Foucault sinh ra trong đĩa phanh có tác dụng chống lại sự chuyển động.
(III). Phanh điện từ chỉ được sử dụng trong các hệ thống tàu điện tốc độ thấp.
(IV). Lực hãm của phanh điện từ tỉ lệ nghịch với bình phương cảm ứng từ
.
Số phát biểu đúng là
(I). Phanh điện từ hoạt động dựa trên nguyên lý tác ma sát cơ học.
(II). Dòng điện Foucault sinh ra trong đĩa phanh có tác dụng chống lại sự chuyển động.
(III). Phanh điện từ chỉ được sử dụng trong các hệ thống tàu điện tốc độ thấp.
(IV). Lực hãm của phanh điện từ tỉ lệ nghịch với bình phương cảm ứng từ
.Số phát biểu đúng là
A, 1.
B, 2.
C, 3.
D, 4.
(I). Phanh điện từ hoạt động dựa trên nguyên lý tác ma sát cơ học.
Sai. Phanh điện từ là hệ thống phanh hiện đại, hoạt động dựa trên nguyên tắc cảm ứng điện từ (hiện tượng tạo ra dòng điện cảm ứng khi có sự thay đổi từ trường).
(II). Dòng điện Foucault sinh ra trong đĩa phanh có tác dụng chống lại sự chuyển động.
Đúng
(III). Phanh điện từ chỉ được sử dụng trong các hệ thống tàu điện tốc độ thấp.
Sai. Trong một số loại tàu điện hoặc xe lửa cao tốc, phanh điện từ được sử dụng như một hệ thống phụ trợ mạnh mẽ
(IV). Lực hãm của phanh điện từ tỉ lệ nghịch với bình phương cảm ứng từ
.
Sai Lực từ (lực hãm) F tỉ lệ với cảm ứng từ B và tốc độ của vật, và tỉ lệ nghịch với điện trở suất 
của vật liệu:
Số phát biểu đúng là 1.
Chọn A Đáp án: A
Sai. Phanh điện từ là hệ thống phanh hiện đại, hoạt động dựa trên nguyên tắc cảm ứng điện từ (hiện tượng tạo ra dòng điện cảm ứng khi có sự thay đổi từ trường).(II). Dòng điện Foucault sinh ra trong đĩa phanh có tác dụng chống lại sự chuyển động.
Đúng(III). Phanh điện từ chỉ được sử dụng trong các hệ thống tàu điện tốc độ thấp.
Sai. Trong một số loại tàu điện hoặc xe lửa cao tốc, phanh điện từ được sử dụng như một hệ thống phụ trợ mạnh mẽ(IV). Lực hãm của phanh điện từ tỉ lệ nghịch với bình phương cảm ứng từ
. Sai Lực từ (lực hãm) F tỉ lệ với cảm ứng từ B và tốc độ của vật, và tỉ lệ nghịch với điện trở suất của vật liệu:Số phát biểu đúng là 1.
Chọn A Đáp án: A
Câu 2 [1072503]: Trong hệ thống phanh điện từ, việc tăng cường độ dòng điện đi qua nam châm điện sẽ ảnh hưởng như thế nào đến hiệu quả phanh?
A, Không ảnh hưởng gì đến lực phanh.
B, Làm giảm lực phầm vi nhiệt độ tăng lên.
C, Làm tăng cảm ứng từ 
, dẫn đến tăng lực hãm 
.
, dẫn đến tăng lực hãm .D, Làm giảm điện trở suất 
của đĩa phanh.
của đĩa phanh.
Vì cường độ dòng điện tỉ lệ với cảm ứng từ theo công thức: 
nên khi cường độ dòng điên tăng thì cảm ứng từ cũng tăng.
Mà lực từ tỉ lệ thuận với bình phương cảm ứng từ:
Tăng cường độ dòng điện qua nam châm điện sẽ làm tăng cảm ứng từ B, dẫn đến tăng lực hãm F.
Chọn C Đáp án: C
nên khi cường độ dòng điên tăng thì cảm ứng từ cũng tăng.Mà lực từ tỉ lệ thuận với bình phương cảm ứng từ:
Tăng cường độ dòng điện qua nam châm điện sẽ làm tăng cảm ứng từ B, dẫn đến tăng lực hãm F. Chọn C Đáp án: C
Câu 3 [1072504]: Nếu ta tăng cảm ứng từ lên gấp đôi (
) và giảm tốc độ đi một nửa (
), thì lực hãm từ 
sẽ bằng bao nhiêu lần lực hãm ban đầu 
?
) và giảm tốc độ đi một nửa (), thì lực hãm từ sẽ bằng bao nhiêu lần lực hãm ban đầu ? A, 
.
.B, 
.
.C, 
.
.D, 
.
.
Từ công thức: 
ta thấy lực hãm F tỉ lệ thuận với bình phương cảm ứng B từ và tốc độ v của vật.
Chọn D Đáp án: D
ta thấy lực hãm F tỉ lệ thuận với bình phương cảm ứng B từ và tốc độ v của vật. Chọn D Đáp án: D