Faraday se wet

Faraday se wetstoepassing

Michael Faraday was 'n wetenskaplike wat groot bydraes tot die wêreld van die wetenskap gelewer het. Danksy hierdie wetenskaplike word baie van die elemente wat ons vandag gebruik, beheers deur die Faraday se wet. Elektromagnetiese induksie is 'n proses waardeur 'n elektriese stroom geïnduseer kan word deur 'n verandering in die magneetveld. Hierdie elektromagnetiese induksie hou direk verband met Faraday se wet.

In hierdie artikel gaan ons u vertel van al die kenmerke en belangrikheid van Faraday se wet.

sleutelkenmerke

elektriese veld

Daar is verskillende soorte kragte wat laai, ervaar beweging binne 'n magnetiese veld. Die krag wat ervaar word deur 'n draad wat beweeg 'n stroom is 'n klassieke voorbeeld van Faraday se wet. In hierdie geval is die krag wat die draad ervaar waardeur die elektriese stroom gaan, te danke aan die elektrone wat in beweging is of in die teenwoordigheid van die magnetiese veld. Hierdie proses gebeur ook andersom. Ons kan 'n draad deur 'n magneetveld beweeg of die grootte van die magneetveld oor tyd verander en dit kan 'n stroom laat vloei.

Die belangrikste wet om elektromagnetiese induksie te kan beskryf, is Faraday se wet. Is ontdek deur Michael Faraday en kwantifiseer die verband tussen 'n veranderende magnetiese veld oor tyd en die elektriese veld wat deur die veranderinge geskep word. As ons na Faraday se wet gaan, sien ons dat dit die volgende stelling het:

"Die geïnduseerde spanning in 'n geslote stroombaan is direk eweredig aan die tempo van verandering in die tyd van die magnetiese vloed wat deur enige oppervlak gaan met die stroombaan self as 'n rand."

Demonstrasie van Faraday se wet

elektromagnetiese induksie

Ons gaan wys wat Faraday se wet sê met 'n voorbeeld. Kom ons kyk na die eksperiment van Faraday. Hier het ons 'n battery wat verantwoordelik is vir die toevoer van elektriese stroom aan 'n klein spoel. Met hierdie gang van elektriese stroom 'n magneetveld word deur die draaie van die spoel geskep. In die spoel is metaalkabels op sy eie as gewikkel. Wanneer die spoel in en uit 'n groter beweeg, het dit 'n magneetveld wat 'n spanning in die spoel genereer. Hierdie spanning kan met 'n galvanometer gemeet word.

Uit hierdie eksperiment kan Faraday se wet geformuleer word en talle gevolgtrekkings kan gemaak word. Al die gevolgtrekkings van hierdie eksperiment het te make met die opwekking van elektriese energie en was die sleutel tot die wet van Lenz, wat gebruik word vir die modernste hantering van elektrisiteit wat ons vandag het.

Kom ons kyk kortliks na Michael Faraday se verhaal waarmee hy hierdie wet kon vasstel. Ons weet dat hierdie wetenskaplike Hy was die skepper van sentrale idees rondom elektrisiteit en magnetisme. Hy het sy lewe gewy aan navorsing op hierdie wetenskaplike gebied. Hy was grotendeels opgewonde toe 'n Deense fisikus bekend as Oersted die verband tussen elektrisiteit en magnetisme empiries kon demonstreer. Dit het plaasgevind in die jaar 1820. In hierdie eksperiment kon hy verifieer dat 'n stroomgeleidingsdraad 'n naald kon beweeg wat heeltemal gemagnetiseer was en dat dit in 'n kompas was.

Faraday kon verskeie eksperimente ontwerp. Een daarvan bestaan ​​uit die opwinding van twee draad solenoïede om 'n ysterring. Om die verband tussen elektrisiteit en magnetisme na te gaan, het hy 'n elektriese stroom deur een van die solenoïede deur 'n skakelaar gelei. Die stroom is in die ander veroorsaak. Faraday skryf die voorkoms van elektriese strome toe aan veranderings in magnetiese vloed wat mettertyd plaasgevind het.

Gevolglik, en danksy hierdie eksperiment, kon Michael Faraday die verband tussen magnetiese velde en elektriese velde demonstreer. 'N Groot hoeveelheid inligting blyk uit dit alles wat deel geword het van latere verklarings van Maxwell se wette.

Faraday se wetformule en voorbeelde

faraday se wet

Om die verband tussen magnetiese velde en elektriese velde vas te stel, word die volgende formule voorgestel.

EMF (Ɛ) = dϕ / dt

Waar EMF of the die geïnduseerde elektromotoriese krag (die spanning) voorstel, en dϕ / dt die tydelike variasie tempo van die magnetiese vloed ϕ is.

Alledaagse voorwerpe soos elektriese oonde word moontlik gemaak deur Faraday se wet. Ons gaan 'n paar voorbeelde sien van die toepassing van Faraday se wet in die alledaagse lewe. Ons weet dit feitlik al die elektriese tegnologie wat ons vandag het, is gebaseer op Faraday se wet. Dit is veral belangrik met betrekking tot alle elektriese toestelle soos kragopwekkers, transformators en elektriese motors. Kom ons gee 'n voorbeeld: om 'n gelykstroommotor te kan opwek, was die kennis hoofsaaklik gebaseer op die gebruik van 'n koperskyf wat aan die punte van 'n magneet gedraai het. Danksy hierdie rotasiebeweging kan 'n gelykstroom opgewek word.

Vanuit hierdie beginsel is die uitvinding van ingewikkelde voorwerpe, soos 'n transformator, 'n wisselstroomopwekker, 'n magnetiese rem of 'n elektriese stoof afgelei.

Verbinding tussen induksie en magnetiese krag

Ons weet dat die teoretiese grondslag van Faraday se wet nogal ingewikkeld is. Om die konseptuele begrip van die verband met die magnetiese krag op 'n gelaaide deeltjie te ken, is redelik eenvoudig. Byvoorbeeld, die lading van 'n bewegende draad. Ons gaan probeer om die verband tussen elektriese induksie en magnetiese krag te verduidelik. Ons beskou 'n elektron wat vry is om binne 'n draad te beweeg. Vervolgens plaas ons die draad in 'n vertikale magnetiese veld en skuif dit in die rigting loodreg op die veld. Dit is belangrik dat die beweging hiervan met 'n konstante snelheid is.

Albei punte van die draad word verbind en vorm 'n spiraal. Danksy die verbinding en op hierdie manier waarborg ons dat al die werk wat gedoen word om die elektriese stroom in die draad op te wek, as warmte in die weerstand van die draad versprei sal word. Veronderstel nou dat iemand die draad met 'n konstante snelheid deur die magneetveld trek. Terwyl ons die draad trek ons moet krag toepas sodat die konstante magnetiese veld nie vanself kan werk nie. U kan egter die rigting van die krag verander. 'N Deel van die krag wat ons toepas, word herlei en veroorsaak 'n elektromotoriese krag op die elektron wat deur die draad beweeg. Dit is hierdie afwyking wat 'n elektriese stroom vestig.

Ek hoop dat u met hierdie inligting meer kan leer oor Faraday se wet en die kenmerke daarvan.


Die inhoud van die artikel voldoen aan ons beginsels van redaksionele etiek. Klik op om 'n fout te rapporteer hier.

Wees die eerste om te kommentaar lewer

Laat u kommentaar

Jou e-posadres sal nie gepubliseer word nie.

*

*

  1. Verantwoordelik vir die data: Miguel Ángel Gatón
  2. Doel van die data: Beheer SPAM, bestuur van kommentaar.
  3. Wettiging: U toestemming
  4. Kommunikasie van die data: Die data sal nie aan derde partye oorgedra word nie, behalwe deur wettige verpligtinge.
  5. Datastoor: databasis aangebied deur Occentus Networks (EU)
  6. Regte: U kan u inligting te alle tye beperk, herstel en verwyder.