Faradays lov

Faradays retshåndhævelse

Michael Faraday var en videnskabsmand, der havde store bidrag til videnskabens verden. Takket være denne videnskabsmand styres mange af de elementer, vi bruger i vores dag til dag, af Faradays lov. Elektromagnetisk induktion er en proces, hvorved en elektrisk strøm kan induceres ved en ændring i magnetfeltet. Denne elektromagnetiske induktion er direkte relateret til Faradays lov.

I denne artikel vil vi fortælle dig om alle karakteristika og vigtigheden af ​​Faradays lov.

Vigtigste funktioner

elektrisk felt

Der er forskellige typer kræfter, der oplades, oplever bevægelse inden for et magnetfelt. Kraften, der opleves af en ledning, der passerer en strøm er et klassisk eksempel på Faradays lov. I dette tilfælde skyldes den kraft, som ledningen oplever, gennem hvilken den elektriske strøm passerer, de elektroner, der er i bevægelse eller i nærvær af magnetfeltet. Denne proces sker også omvendt. Vi kan bevæge en ledning gennem et magnetfelt eller ændre magnetfeltets størrelse over tid, og det kan få en strøm til at strømme.

Den vigtigste lov for at kunne beskrive elektromagnetisk induktion er Faradays lov. Blev opdaget af Michael Faraday og kvantificerer forholdet mellem et skiftende magnetfelt over tid og det elektriske felt, der er skabt af ændringerne. Hvis vi går til Faradays lov, ser vi, at den har denne erklæring:

"Den inducerede spænding i et lukket kredsløb er direkte proportional med tidsændringshastigheden for den magnetiske flux, der passerer gennem en hvilken som helst overflade med selve kredsløbet som en kant."

Demonstration af Faradays lov

elektromagnetisk induktion

Vi skal vise, hvad Faradays lov siger med et eksempel. Lad os gennemgå Faradays eksperiment. Her har vi et batteri, der er ansvarlig for at levere elektrisk strøm til en lille spole. Med denne passage af elektrisk strøm et magnetfelt skabes gennem spiralens drejninger. I spolen er der metalliske kabler viklet på sin egen akse. Når spolen bevæger sig ind og ud af en større, har den et magnetfelt, der genererer en spænding inden i spolen. Denne spænding kunne måles med et galvanometer.

Fra dette eksperiment kunne Faradays lov formuleres, og mange konklusioner kan drages. Alle konklusionerne af dette eksperiment havde at gøre med generering af elektrisk energi og var nøglen til Lenzs lov, som bruges til den mest moderne håndtering af elektricitet, som vi har i dag.

Lad os kort se på Michael Faradays historie, hvormed han var i stand til at etablere denne lov. Vi ved, at denne videnskabsmand Han var skaberen af ​​centrale ideer omkring elektricitet og magnetisme. Han dedikerede sit liv til forskning inden for dette videnskabelige område. Han var stort set begejstret, da en dansk fysiker kendt som Oersted empirisk kunne demonstrere forholdet mellem elektricitet og magnetisme. Dette fandt sted i året 1820. I dette eksperiment var han i stand til at verificere, at en strømledende ledning kunne bevæge en nål, der var helt magnetiseret, og at de var inde i et kompas.

Faraday var i stand til at designe flere eksperimenter. En af dem bestod af vikling af to ledningssolenoider omkring en jernring. For at kontrollere forholdet mellem elektricitet og magnetisme førte han en elektrisk strøm gennem en af ​​magnetventilerne gennem en kontakt. Strømmen blev induceret i den anden. Faraday tilskrev udseendet af elektriske strømme til ændringer i magnetisk flux, der opstod over tid.

Derfor og takket være dette eksperiment var Michael Faraday i stand til at demonstrere forholdet mellem magnetfelter og elektriske felter. En masse information fremgår af alt dette, der blev en del af senere udsagn om Maxwells love.

Faradays lovformel og eksempler

faradays lov

For at etablere forholdet mellem magnetfelter og elektriske felter foreslås følgende formel.

EMF (Ɛ) = dϕ / dt

Hvor EMF eller Ɛ repræsenterer den inducerede elektromotoriske kraft (spændingen), og dϕ / dt er den tidsmæssige variationshastighed for den magnetiske flux ϕ.

Daglige genstande som elektriske ovne er muliggjort af Faradays lov. Vi vil se nogle af eksemplerne på anvendelserne af Faradays lov i hverdagen. Vi ved det stort set al den elektriske teknologi, vi har i dag, er baseret på Faradays lov. Især er det vigtigt med hensyn til alle elektriske apparater såsom generatorer, transformere og elektriske motorer. Lad os give et eksempel: For at kunne generere en jævnstrømsmotor var viden primært baseret på brugen af ​​en kobberskive, der roterede i enderne af en magnet. Takket være denne rotationsbevægelse kunne der genereres en jævnstrøm.

Fra dette princip stammer al opfindelsen af ​​komplekse genstande, såsom en transformer, en vekselstrømsgenerator, en magnetbremse eller en elektrisk komfur.

Forbindelse mellem induktion og magnetisk kraft

Vi ved, at det teoretiske fundament for Faradays lov er ret komplekst. At være i stand til at kende den konceptuelle forståelse af forbindelsen, der er med den magnetiske kraft på en ladet partikel, er ret enkel. For eksempel opladningen af ​​en ledning i bevægelse. Vi vil prøve at forklare sammenhængen mellem elektrisk induktion og magnetisk kraft. Vi betragter en elektron, der er fri til at bevæge sig inden i en ledning. Dernæst placerer vi ledningen i et lodret magnetfelt og bevæger den i retningen vinkelret på feltet. Det er vigtigt, at denne bevægelse har en konstant hastighed.

Begge ender af ledningen skal forbindes og danne en spiral. Takket være tilslutningen og på denne måde garanterer vi, at alt det arbejde, der er gjort for at generere den elektriske strøm i ledningen, vil blive spredt som varme i ledningens modstand. Antag nu, at en person trækker ledningen med en konstant hastighed gennem magnetfeltet. Når vi trækker ledningen vi skal anvende kraft, så det konstante magnetfelt ikke kan udføre arbejde alene. Du kan dog ændre kraftens retning. En del af den kraft, vi anvender, omdirigeres og forårsager en elektromotorisk kraft på elektronen, der bevægede sig gennem ledningen. Det er denne afvigelse, der etablerer en elektrisk strøm.

Jeg håber, at du med disse oplysninger kan lære mere om Faradays lov og dens egenskaber.


Vær den første til at kommentere

Efterlad din kommentar

Din e-mailadresse vil ikke blive offentliggjort. Obligatoriske felter er markeret med *

*

*

  1. Ansvarlig for dataene: Miguel Ángel Gatón
  2. Formålet med dataene: Control SPAM, management af kommentarer.
  3. Legitimering: Dit samtykke
  4. Kommunikation af dataene: Dataene vil ikke blive kommunikeret til tredjemand, undtagen ved juridisk forpligtelse.
  5. Datalagring: Database hostet af Occentus Networks (EU)
  6. Rettigheder: Du kan til enhver tid begrænse, gendanne og slette dine oplysninger.