Legea lui Faraday

Oamenii legii Faraday

Michael Faraday a fost un om de știință care a avut mari contribuții la lumea științei. Datorită acestui om de știință, multe dintre elementele pe care le folosim în ziua noastră de zi cu zi sunt guvernate de Legea lui Faraday. Inducția electromagnetică este un proces prin care un curent electric poate fi indus de o schimbare a câmpului magnetic. Această inducție electromagnetică este direct legată de legea lui Faraday.

În acest articol vă vom spune despre toate caracteristicile și importanța legii Faraday.

caracteristici cheie

câmp electric

Există diferite tipuri de forțe care încarcă experiența mișcării într-un câmp magnetic. Forța experimentată de un fir care trece un flux este un exemplu clasic al legii lui Faraday. În acest caz, forța experimentată de firul prin care trece curentul electric se datorează electronilor care sunt în mișcare sau în prezența câmpului magnetic. Acest proces se întâmplă și invers. Putem deplasa un fir printr-un câmp magnetic sau putem schimba magnitudinea câmpului magnetic în timp și poate provoca curgerea unui curent.

Cea mai importantă lege pentru a putea descrie inducția electromagnetică este legea lui Faraday. A fost descoperit de Michael Faraday și cuantifică relația dintre un câmp magnetic în schimbare în timp și câmpul electric care este creat de schimbări. Dacă mergem la legea lui Faraday, vedem că are această afirmație:

"Tensiunea indusă într-un circuit închis este direct proporțională cu rata de schimbare a timpului a fluxului magnetic care trece prin orice suprafață cu circuitul în sine ca o margine."

Demonstrarea legii lui Faraday

inductie electromagnetica

Vom arăta ceea ce spune legea Faraday cu un exemplu. Să trecem în revistă experimentul lui Faraday. Aici avem o baterie care este responsabilă pentru alimentarea cu curent electric a unei bobine mici. Cu acest pasaj de curent electric se creează un câmp magnetic prin rotațiile bobinei. În bobină există cabluri metalice înfășurate pe axa proprie. Când bobina se deplasează în interiorul și ieșirea dintr-una mai mare, are un câmp magnetic care generează o tensiune în bobină. Această tensiune ar putea fi măsurată cu ajutorul unui galvanometru.

Din acest experiment, s-ar putea formula legea lui Faraday și se pot trage numeroase concluzii. Toate concluziile acestui experiment au avut legătură cu generarea de energie electrică și au fost cheia legii lui Lenz, care este utilizată pentru cea mai modernă manipulare a energiei electrice pe care o avem astăzi.

Să ne uităm pe scurt la povestea lui Michael Faraday prin care a reușit să stabilească această lege. Știm că acest om de știință El a fost creatorul ideilor centrale în jurul electricității și magnetismului. Și-a dedicat viața cercetării în acest domeniu științific. El a fost în mare parte entuziasmat când un fizician danez cunoscut sub numele de Oersted a reușit să demonstreze empiric relația dintre electricitate și magnetism. Acest lucru a avut loc în anul 1820. În acest experiment, el a putut verifica dacă un fir conductor de curent ar putea muta un ac care era complet magnetizat și că se aflau în interiorul unei busole.

Faraday a reușit să proiecteze mai multe experimente. Una dintre ele consta în înfășurarea a două solenoide de sârmă în jurul unui inel de fier. Pentru a verifica relația dintre electricitate și magnetism, el a trecut un curent electric printr-unul dintre solenoizi printr-un întrerupător. Curentul a fost indus în celălalt. Faraday a atribuit apariția curenților electrici schimbărilor de flux magnetic care au avut loc în timp.

În consecință, și datorită acestui experiment, Michael Faraday a reușit să demonstreze relația dintre câmpurile magnetice și câmpurile electrice. O mulțime de informații reies din toate acestea, care au devenit parte a declarațiilor ulterioare ale legilor lui Maxwell.

Formula legii Faraday și exemple

legea faraday

Pentru a stabili relația dintre câmpurile magnetice și câmpurile electrice, este sugerată următoarea formulă.

EMF (Ɛ) = dϕ / dt

În cazul în care EMF sau Ɛ reprezintă forța electromotivă indusă (tensiunea), iar dϕ / dt este rata de variație temporală a fluxului magnetic ϕ.

Obiectele de zi cu zi, precum cuptoarele electrice, sunt posibile prin legea lui Faraday. Vom vedea câteva dintre exemplele aplicațiilor legii Faraday în viața de zi cu zi. Noi stim aia practic toată tehnologia electrică pe care o avem astăzi se bazează pe legea lui Faraday. Mai ales, este important în ceea ce privește toate aparatele electrice, cum ar fi generatoare, transformatoare și motoare electrice. Să dăm un exemplu: pentru a putea genera un motor de curent continuu, cunoștințele s-au bazat în principal pe utilizarea unui disc de cupru care se rotea pe capetele unui magnet. Datorită acestei mișcări de rotație, s-ar putea genera un curent continuu.

Din acest principiu derivă toată invenția de obiecte complexe, cum ar fi un transformator, un generator de curent alternativ, o frână magnetică sau o sobă electrică.

Conexiunea dintre inducție și forța magnetică

Știm că fundamentarea teoretică a legii lui Faraday este destul de complexă. A putea cunoaște înțelegerea conceptuală a conexiunii care există cu forța magnetică pe o particulă încărcată este destul de simplă. De exemplu, încărcarea unui fir în mișcare. Vom încerca să explicăm legătura dintre inducția electrică și forța magnetică. Considerăm un electron care este liber să se miște în interiorul unui fir. Apoi, așezăm firul într-un câmp magnetic vertical și îl mutăm în direcția perpendiculară pe câmp. Este important ca mișcarea acestuia să fie cu o viteză constantă.

Ambele capete ale firului vor fi conectate formând o spirală. Datorită conectării și în acest fel garantăm că toată munca depusă pentru a genera curentul electric în fir va fi disipată ca căldură în rezistența firului. Acum, să presupunem că o persoană trage firul cu o viteză constantă prin câmpul magnetic. În timp ce tragem firul trebuie să aplicăm forța, astfel încât câmpul magnetic constant să nu poată lucra singur. Cu toate acestea, puteți schimba direcția forței. O parte din forța pe care o aplicăm este redirecționată, provocând o forță electromotivă asupra electronului care a călătorit prin fir. Această abatere stabilește un curent electric.

Sper că cu aceste informații puteți afla mai multe despre legea Faraday și caracteristicile sale.


Fii primul care comenteaza

Lasă comentariul tău

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *

*

*

  1. Responsabil pentru date: Miguel Ángel Gatón
  2. Scopul datelor: Control SPAM, gestionarea comentariilor.
  3. Legitimare: consimțământul dvs.
  4. Comunicarea datelor: datele nu vor fi comunicate terților decât prin obligație legală.
  5. Stocarea datelor: bază de date găzduită de Occentus Networks (UE)
  6. Drepturi: în orice moment vă puteți limita, recupera și șterge informațiile.