マイケルファラデーは、科学の世界に多大な貢献をした科学者でした。 この科学者のおかげで、私たちが日常的に使用する要素の多くは、 ファラデーの法則。 電磁誘導は、磁場の変化によって電流を誘導できるプロセスです。 この電磁誘導は、ファラデーの法則に直接関係しています。
この記事では、ファラデーの法則のすべての特徴と重要性について説明します。
主要な機能
電荷が磁場内で移動するさまざまな種類の力があります。 通過するワイヤーが受ける力 ストリームはファラデーの法則の典型的な例です。 この場合、電流が流れるワイヤーが受ける力は、運動中または磁場の存在下にある電子によるものです。 このプロセスは逆にも起こります。 ワイヤーを磁場に通したり、磁場の大きさを時間の経過とともに変化させたりすると、電流が流れる可能性があります。
電磁誘導を説明できる最も重要な法則はファラデーの法則です。 によって発見されました マイケル·ファラデー そして、時間の経過とともに変化する磁場と、変化によって生成される電場との関係を定量化します。 ファラデーの法則に行くと、次のように記述されていることがわかります。
「閉回路の誘導電圧は、回路自体をエッジとして任意の表面を通過する磁束の時間変化率に正比例します。」
ファラデーの法則のデモンストレーション
ファラデーの法則が何を言っているかを例を挙げて示します。 ファラデーの実験を振り返ってみましょう。 ここに、小さなコイルに電流を供給する役割を担うバッテリーがあります。 この電流の通過で 磁場はコイルの巻きによって生成されます。 コイルには、それ自体の軸に巻かれた金属ケーブルがあります。 コイルが大きなコイルに出入りするとき、コイル内に電圧を生成する磁場があります。 この電圧は、検流計で測定できます。
この実験から、ファラデーの法則を定式化することができ、多くの結論を引き出すことができます。 この実験のすべての結論は、電気エネルギーの生成に関係しており、今日の電気の最新の取り扱いに使用されるレンツの法則の鍵となりました。
彼がこの法律を確立することができたマイケルファラデーの話を簡単に見てみましょう。 私たちはこの科学者が 彼は電気と磁気に関する中心的なアイデアの作成者でした。 彼はこの科学分野の研究に人生を捧げました。 エルステッドとして知られるデンマークの物理学者が電気と磁気の関係を経験的に実証できたとき、彼は大いに興奮しました。 これは1820年に行われました。この実験では、電流伝導ワイヤーが完全に磁化された針を動かすことができ、それらがコンパスの中にあることを確認することができました。
ファラデーは複数の実験を設計することができました。 それらのXNUMXつは、鉄のリングにXNUMX本のワイヤーソレノイドを巻くことで構成されていました。 電気と磁気の関係を確認するために、彼はスイッチを介してソレノイドのXNUMXつに電流を流しました。 もう一方には電流が誘導されました。 ファラデーは、電流の出現を、時間の経過とともに発生した磁束の変化に起因すると考えました。
その結果、そしてこの実験のおかげで、マイケル・ファラデーは磁場と電場の関係を実証することができました。 マクスウェルの法則のその後の声明の一部となったこれらすべてから、多くの情報が浮かび上がります。
ファラデーの法則の公式と例
磁場と電場の関係を確立するために、次の式を提案します。
EMF（Ɛ）= dϕ / dt
ここで、EMFまたはƐは誘導起電力（電圧）を表し、dϕ / dtは磁束ϕの時間変化率です。
電気オーブンのような日常の物はファラデーの法則によって可能になります。 ファラデーの法則が日常生活に適用されている例をいくつか見ていきます。 私達はことを知っています 今日私たちが持っている実質的にすべての電気技術はファラデーの法則に基づいています。 特に、発電機、変圧器、電気モーターなどのすべての電化製品に関して重要です。 例を挙げましょう。直流モーターを生成できるようにするために、知識は主に磁石の端で回転する銅ディスクの使用に基づいていました。 この回転運動のおかげで、直流を発生させることができました。
この原理から、変圧器、交流発電機、磁気ブレーキ、電気ストーブなどの複雑な物体のすべての発明が導き出されます。
誘導と磁力の関係
ファラデーの法則の理論的基礎は非常に複雑であることを私たちは知っています。 荷電粒子にかかる磁力との関係の概念的な理解を知ることは非常に簡単です。 たとえば、動くワイヤーの電荷。 電気誘導と磁力の関係を説明しようと思います。 ワイヤー内を自由に移動できる電子を考えます。 次に、ワイヤーを垂直磁場に置き、磁場に垂直な方向に動かします。 これの動きが一定の速度であることが重要です。
ワイヤーの両端はらせん状に接続されます。 接続されているおかげで、このようにして、ワイヤーに電流を生成するために行われたすべての作業が、ワイヤーの抵抗の熱として放散されることが保証されます。 ここで、人が磁場を介して一定の速度でワイヤーを引っ張るとします。 ワイヤーを引っ張ると 一定の磁場がそれ自体で仕事をすることができないように力を加える必要があります。 ただし、力の方向は変更できます。 私たちが加える力の一部は方向を変えられ、ワイヤーを通って移動した電子に起電力を引き起こします。 電流を確立するのはこの偏差です。
この情報で、ファラデーの法則とその特徴についてもっと学ぶことができることを願っています。