ფარადეის კანონი

ფარადეის სამართალდამცავი ორგანოები

მაიკლ ფარადეი იყო მეცნიერი, რომელსაც დიდი წვლილი მიუძღვის მეცნიერების სამყაროში. ამ მეცნიერის წყალობით, მრავალი ელემენტი, რომელსაც ჩვენ დღეს ვიყენებთ, რეგულირდება ფარადეის კანონი. ელექტრომაგნიტური ინდუქცია არის პროცესი, რომლის დროსაც ელექტროენერგია შეიძლება გამოიწვიოს მაგნიტური ველის ცვლილებით. ეს ელექტრომაგნიტური ინდუქცია პირდაპირ კავშირშია ფარადეის კანონთან.

ამ სტატიაში ჩვენ გითხრათ ფარადეის კანონის ყველა მახასიათებლისა და მნიშვნელობის შესახებ.

ძირითადი მახასიათებლები

ელექტრული ველი

არსებობს სხვადასხვა ტიპის ძალები, რომლებიც ბრალდებით განიცდიან მოძრაობას მაგნიტური ველის შიგნით. მავთულის გამოცდილი ძალა, რომელიც გადის ნაკადი ფარადეის კანონის კლასიკური მაგალითია. ამ შემთხვევაში, მავთულის მიერ განიცდილი ძალა, რომლითაც ელექტროენერგია გადის, განპირობებულია ელექტრონებით, რომლებიც მოძრაობენ ან მაგნიტური ველის თანდასწრებით. ეს პროცესი პირიქითაც ხდება. ჩვენ შეგვიძლია მავთულის გადატანა მაგნიტური ველის მეშვეობით ან დროთა განმავლობაში შევცვალოთ მაგნიტური ველის სიდიდე და ამან შეიძლება გამოიწვიოს მიმდინარეობა.

ყველაზე მნიშვნელოვანი კანონი, რომელიც ელექტრომაგნიტური ინდუქციის აღწერას შეძლებს, ფარადეის კანონია. აღმოაჩინეს მაიკლ ფარადეი და აფასებს დამოკიდებულებას დროთა განმავლობაში ცვალებად მაგნიტურ ველსა და ელექტრულ ველს შორის, რომელიც იქმნება ცვლილებებით. თუ ფარადეის კანონს მივუდგებით, ვხედავთ, რომ მას აქვს შემდეგი განცხადება:

"დახურულ წრეში გამოწვეული ძაბვა პირდაპირპროპორციულია მაგნიტური ნაკადის დროში ცვლილების სიჩქარისა, რომელიც გადის ნებისმიერ ზედაპირზე, წრიული კიდით."

ფარადეის კანონის დემონსტრირება

ელექტრომაგნიტური ინდუქცია

ჩვენ ვაპირებთ მაგალითის ჩვენებას, თუ რას ამბობს ფარადეის კანონი. განვიხილოთ ფარადეის ექსპერიმენტი. აქ ჩვენ გვაქვს ბატარეა, რომელიც პასუხისმგებელია მცირე ხვიაზე ელექტროენერგიის მიწოდებაზე. ელექტრული დენის ამ გავლით მაგნიტური ველი იქმნება კოჭის ბრუნვების მეშვეობით. კოჭში არის მეტალის კაბელები, რომლებიც თავის ღერძზეა გახვეული. როდესაც ხვია მოძრაობს და გამოდის უფრო დიდში, მას აქვს მაგნიტური ველი, რომელიც წარმოქმნის ძაბვას კოჭის შიგნით. ამ ძაბვის გაზომვა შესაძლებელია გალვანომეტრით.

ამ ექსპერიმენტიდან შეიძლება ფორადეის კანონის ფორმულირება და მრავალი დასკვნის გაკეთება. ამ ექსპერიმენტის ყველა დასკვნა დაკავშირებული იყო ელექტროენერგიის წარმოებასთან და მნიშვნელოვანი იყო ლენცის კანონისთვის, რომელიც ელექტროენერგიის ყველაზე თანამედროვე დამუშავებისთვის გამოიყენება, რაც დღეს გვაქვს.

მოკლედ გადავხედოთ მაიკლ ფარადეის ისტორიას, რომლითაც მან შეძლო ამ კანონის დამკვიდრება. ჩვენ ვიცით, რომ ეს მეცნიერი ის იყო ცენტრალური იდეების შემქმნელი ელექტროენერგიისა და მაგნეტიზმის გარშემო. მან თავისი სიცოცხლე მიუძღვნა ამ სამეცნიერო სფეროში კვლევას. ის მეტწილად აღფრთოვანებული იყო, როდესაც დაერსელმა ფიზიკოსმა, რომელსაც ორსტედს უწოდებენ, შეძლო ემპირიულად აჩვენოს ურთიერთობა ელექტროობასა და მაგნეტიზმს შორის. ეს ჩატარდა 1820 წელს. ამ ექსპერიმენტში მან შეძლო დაედგინა, რომ მიმდინარე გამტარ მავთულს შეეძლო მთლიანად მაგნიტიზებული ნემსის გადაადგილება და ისინი კომპასის შიგნით იყვნენ.

ფარადეიმ შეძლო მრავალი ექსპერიმენტის შემუშავება. ერთ-ერთი მათგანი შედგებოდა ორი მავთულის სოლენოიდისგან, რკინის რგოლის გარშემო. ელექტროენერგიასა და მაგნეტიზმს შორის კავშირის შესამოწმებლად მან ელექტრული დენი გაატარა ერთ-ერთ სოლენოიდში გადამრთველის საშუალებით. მიმდინარეობა სხვაში იყო გამოწვეული. ფარადეიმ ელექტრული დენების გამოჩენა მიაწოდა მაგნიტური ნაკადის ცვლილებებს, რაც დროთა განმავლობაში მოხდა.

შესაბამისად, და ამ ექსპერიმენტის წყალობით, მაიკლ ფარადეიმ შეძლო მაგნიტური ველებისა და ელექტრული ველების ურთიერთმიმართების დემონსტრირება. ამ ყველაფრიდან ბევრი ინფორმაცია გამოდის, რომელიც მაქსველის კანონების შემდგომი განცხადებების ნაწილი გახდა.

ფარადეის კანონის ფორმულა და მაგალითები

ფარადეის კანონი

მაგნიტურ ველებსა და ელექტრულ ველებს შორის კავშირის დასადგენად შემოთავაზებულია შემდეგი ფორმულა.

EMF (Ɛ) = dϕ / dt

სადაც EMF ან Ɛ წარმოადგენს გამოწვეულ ელექტროძრავის ძალას (ძაბვა), და dϕ / dt არის მაგნიტური ნაკადის დროებითი ცვალებადობის სიჩქარე ϕ.

ფარადეის კანონით შესაძლებელი ხდება ყოველდღიური საგნების გამოყენება, როგორიცაა ელექტრო ღუმელები. ჩვენ ვნახავთ ფარადეის კანონის ყოველდღიურ ცხოვრებაში გამოყენების რამდენიმე მაგალითს. ჩვენ ეს ვიცით პრაქტიკულად მთელი ელექტროტექნიკა, რომელიც დღეს გვაქვს, ფარადეის კანონს ემყარება. განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია ყველა ელექტრო მოწყობილობის გათვალისწინებით, როგორიცაა გენერატორები, ტრანსფორმატორები და ელექტროძრავები. მოდით მოვიყვანოთ მაგალითი: პირდაპირი დენის ძრავის გამომუშავების შესაძლებლობა, ცოდნა ძირითადად დაფუძნებული იყო სპილენძის დისკზე, რომელიც ბრუნავდა მაგნიტის ბოლოებზე. ამ ბრუნვითი მოძრაობის წყალობით, პირდაპირი დენის წარმოქმნა შეიძლება.

ამ პრინციპიდან გამომდინარეობს რთული საგნების ყველა გამოგონება, როგორიცაა ტრანსფორმატორი, ალტერნატიული დენის გენერატორი, მაგნიტური მუხრუჭი ან ელექტროქურა.

კავშირი ინდუქციასა და მაგნიტურ ძალას შორის

ჩვენ ვიცით, რომ ფარადეის კანონის თეორიული საფუძველი საკმაოდ რთულია. იმის ცოდნა, თუ რა კავშირი აქვს დამუხტულ ნაწილაკზე მაგნიტურ ძალას, საკმაოდ მარტივია. მაგალითად, მოძრავი მავთულის მუხტი. ჩვენ ვცდილობთ ავხსნათ კავშირი ელექტრულ ინდუქციასა და მაგნიტურ ძალას შორის. ჩვენ განვიხილავთ ელექტრონს, რომელიც თავისუფლად მოძრაობს მავთულის შიგნით. შემდეგი, ჩვენ ვათავსებთ მავთულს ვერტიკალურ მაგნიტურ ველში და გადავაადგილებთ მას პერპენდიკულარული მიმართულებით. მნიშვნელოვანია, რომ ამის მოძრაობა იყოს მუდმივი სიჩქარით.

მავთულის ორივე ბოლო უკავშირდება სპირალის ფორმირებას. მიერთების წყალობით და ამ გზით ჩვენ ვიძლევთ გარანტიას, რომ მავთულხლართში ელექტროენერგიის წარმოქმნისთვის გაწეული ყველა სამუშაო გაფანტული იქნება, როგორც სითბო მავთულის წინააღმდეგობაში. ახლა ჩათვალეთ, რომ ადამიანი მავთულს მუდმივი სიჩქარით მაგნიტური ველის გავლით გაიყვანს. როგორც ჩვენ მავთულს ვწევთ ჩვენ უნდა გამოვიყენოთ ძალა, რომ მუდმივ მაგნიტურ ველს არ შეეძლოს თავისთავად შეასრულოს მუშაობა. ამასთან, თქვენ შეგიძლიათ შეცვალოთ ძალის მიმართულება. იმ ძალის ნაწილი, რომელსაც ჩვენ ვიყენებთ, გადამისამართებულია, რაც იწვევს ელექტროძრავის ძალას ელექტრონზე, რომელიც გადის მავთულში. სწორედ ეს გადახრა ადგენს ელექტროენერგიას.

ვიმედოვნებ, რომ ამ ინფორმაციის საშუალებით თქვენ გაეცნობით ფარადეის კანონს და მის მახასიათებლებს.


სტატიის შინაარსი იცავს ჩვენს პრინციპებს სარედაქციო ეთიკა. შეცდომის შესატყობინებლად დააჭირეთ ღილაკს აქ.

იყავი პირველი კომენტარი

დატოვე კომენტარი

თქვენი ელფოსტის მისამართი გამოქვეყნებული არ იყო.

*

*

  1. მონაცემებზე პასუხისმგებელი: მიგელ ანგელ გატონი
  2. მონაცემთა მიზანი: სპამის კონტროლი, კომენტარების მართვა.
  3. ლეგიტიმაცია: თქვენი თანხმობა
  4. მონაცემთა კომუნიკაცია: მონაცემები არ გადაეცემა მესამე პირებს, გარდა სამართლებრივი ვალდებულებისა.
  5. მონაცემთა შენახვა: მონაცემთა ბაზა, რომელსაც უმასპინძლა Occentus Networks (EU)
  6. უფლებები: ნებისმიერ დროს შეგიძლიათ შეზღუდოთ, აღადგინოთ და წაშალოთ თქვენი ინფორმაცია.

bool (მართალია)