Faradayov zákon

Faradayova ochrana práva

Michael Faraday bol vedec, ktorý mal veľký prínos pre svet vedy. Vďaka tomuto vedcovi sa veľa prvkov, ktoré používame v každodennom živote, riadi Faradayov zákon. Elektromagnetická indukcia je proces, pomocou ktorého je možné indukovať elektrický prúd zmenou magnetického poľa. Táto elektromagnetická indukcia priamo súvisí s Faradayovým zákonom.

V tomto článku vám povieme o všetkých charakteristikách a dôležitosti Faradayovho zákona.

kľúčové vlastnosti

elektrické pole

Existujú rôzne typy síl, ktoré náboje zažívajú pohyb v magnetickom poli. Sila, ktorú zažíva drôt, ktorý prechádza prúd je klasickým príkladom Faradayovho zákona. V tomto prípade je sila, ktorou vodič prechádza cez elektrický prúd, spôsobená elektrónmi, ktoré sú v pohybe alebo v prítomnosti magnetického poľa. Tento proces sa deje aj naopak. Môžeme pohybovať drôtom cez magnetické pole alebo meniť veľkosť magnetického poľa v priebehu času a môže to spôsobiť tok prúdu.

Najdôležitejším zákonom, ktorý dokáže popísať elektromagnetickú indukciu, je Faradayov zákon. Bol objavený používateľom Michael Faraday a kvantifikuje vzťah medzi meniacim sa magnetickým poľom v čase a elektrickým poľom, ktoré je zmenami vytvárané. Ak pôjdeme k Faradayovmu zákonu, zistíme, že obsahuje toto vyhlásenie:

„Indukované napätie v uzavretom obvode je priamo úmerné rýchlosti času v priebehu magnetického toku, ktorý prechádza cez akýkoľvek povrch so samotným obvodom ako hranou.“

Ukážka Faradayovho zákona

elektromagnetická indukcia

Na príklade ukážeme, čo hovorí Faradayov zákon. Pozrime sa na Faradayov experiment. Máme tu batériu, ktorá je zodpovedná za dodávanie elektrického prúdu do malej cievky. S týmto prechodom elektrického prúdu prostredníctvom závitov cievky sa vytvára magnetické pole. V cievke sú kovové káble navinuté na vlastnej osi. Keď sa cievka pohybuje dovnútra a von z väčšej, má magnetické pole, ktoré vytvára napätie v cievke. Toto napätie bolo možné merať galvanometrom.

Z tohto experimentu by sa dal formulovať Faradayov zákon a možno vyvodiť početné závery. Všetky závery tohto experimentu súviseli s výrobou elektrickej energie a boli kľúčové pre Lenzov zákon, ktorý sa používa na najmodernejšie zaobchádzanie s elektrinou, aké dnes máme.

Pozrime sa v skratke na príbeh Michaela Faradaya, ktorým dokázal ustanoviť tento zákon. Vieme, že tento vedec Bol tvorcom ústredných myšlienok okolo elektriny a magnetizmu. Svoj život zasvätil výskumu v tejto vedeckej oblasti. Bol nadšený, keď dánsky fyzik známy ako Oersted dokázal empiricky preukázať vzťah medzi elektrinou a magnetizmom. To sa stalo v roku 1820. V tomto experimente dokázal overiť, že prúdový vodič môže pohybovať ihlou, ktorá bola úplne zmagnetizovaná, a že sa nachádzali vo vnútri kompasu.

Faraday dokázal navrhnúť viac experimentov. Jeden z nich pozostával z navinutia dvoch drôtových solenoidov okolo železného krúžku. Aby skontroloval vzťah medzi elektrinou a magnetizmom, prechádzal cez prepínač elektrickým prúdom cez jeden zo solenoidov. Prúd bol indukovaný v druhom. Faraday pripisoval výskyt elektrických prúdov zmenám magnetického toku, ku ktorým došlo v priebehu času.

V dôsledku toho a vďaka tomuto experimentu mohol Michael Faraday preukázať vzťah medzi magnetickými poľami a elektrickými poľami. Z toho všetkého vyplýva veľa informácií, ktoré sa stali súčasťou neskorších vyhlásení Maxwellových zákonov.

Vzorec a príklady Faradayovho zákona

faradayov zákon

Na stanovenie vzťahu medzi magnetickými poľami a elektrickými poľami sa navrhuje nasledujúci vzorec.

EMF (Ɛ) = dϕ / dt

Kde EMF alebo Ɛ predstavuje indukovanú elektromotorickú silu (napätie) a dϕ / dt je rýchlosť časovej zmeny magnetického toku ϕ.

Faradayov zákon umožňuje predmety každodennej potreby, ako sú elektrické rúry. Uvidíme niektoré z príkladov aplikácie Faradayovho zákona v každodennom živote. My to vieme prakticky celá elektrická technológia, ktorú dnes máme, je založená na Faradayovom zákone. Je to dôležité najmä pre všetky elektrické spotrebiče, ako sú generátory, transformátory a elektromotory. Uveďme príklad: na to, aby bolo možné generovať motor na jednosmerný prúd, boli vedomosti založené hlavne na použití medeného disku, ktorý sa otáčal na koncoch magnetu. Vďaka tomuto rotačnému pohybu bolo možné generovať jednosmerný prúd.

Od tohto princípu sa odvíja celý vynález zložitých predmetov, ako sú transformátor, generátor striedavého prúdu, magnetická brzda alebo elektrický sporák.

Spojenie medzi indukčnou a magnetickou silou

Vieme, že teoretický základ Faradayovho zákona je dosť zložitý. Vedieť poznať koncepčné chápanie súvislosti, ktoré existuje s magnetickou silou na nabitú časticu, je celkom jednoduché. Napríklad náboj pohybujúceho sa drôtu. Pokúsime sa vysvetliť súvislosť medzi elektrickou indukciou a magnetickou silou. Považujeme elektrón, ktorý sa môže voľne pohybovať v drôte. Ďalej umiestnime drôt do vertikálneho magnetického poľa a posunieme ho v smere kolmom na pole. Je dôležité, aby sa pohyb pohyboval konštantnou rýchlosťou.

Oba konce drôtu budú spojené do špirály. Vďaka zapojeniu a týmto spôsobom zaručujeme, že všetka práca vykonaná na generovanie elektrického prúdu vo vodiči sa rozptýli ako teplo v odpore drôtu. Teraz predpokladajme, že osoba ťahá drôt konštantnou rýchlosťou cez magnetické pole. Keď ťaháme drôt musíme použiť silu, aby konštantné magnetické pole nebolo schopné samo pracovať. Môžete však zmeniť smer sily. Časť sily, ktorú aplikujeme, je presmerovaná, čo spôsobí elektromotorickú silu na elektróne, ktorý prechádzal drôtom. Je to táto odchýlka, ktorá vytvára elektrický prúd.

Dúfam, že s týmito informáciami sa dozviete viac o Faradayovom zákone a jeho charakteristikách.


Buďte prvý komentár

Zanechajte svoj komentár

Vaša e-mailová adresa nebude zverejnená. Povinné položky sú označené *

*

*

  1. Zodpovedný za údaje: Miguel Ángel Gatón
  2. Účel údajov: Kontrolný SPAM, správa komentárov.
  3. Legitimácia: Váš súhlas
  4. Oznamovanie údajov: Údaje nebudú poskytnuté tretím stranám, iba ak to vyplýva zo zákona.
  5. Ukladanie dát: Databáza hostená spoločnosťou Occentus Networks (EU)
  6. Práva: Svoje údaje môžete kedykoľvek obmedziť, obnoviť a vymazať.