Michael Faraday var en forskare som hade stora bidrag till vetenskapens värld. Tack vare den här forskaren styrs många av de element som vi använder i vår dagliga verksamhet av Faradays lag. Elektromagnetisk induktion är en process genom vilken en elektrisk ström kan induceras av en förändring i magnetfältet. Denna elektromagnetiska induktion är direkt relaterad till Faradays lag.
I den här artikeln kommer vi att berätta om alla egenskaper och betydelsen av Faradays lag.
Huvudegenskaper
Det finns olika typer av krafter som laddar upplever rörelse inom ett magnetfält. Kraften som upplevs av en tråd som passerar en ström är ett klassiskt exempel på Faradays lag. I det här fallet beror kraften som tråden genom vilken den elektriska strömmen passerar på elektronerna som är i rörelse eller i närvaro av magnetfältet. Denna process händer också tvärtom. Vi kan flytta en tråd genom ett magnetfält eller ändra magnetfältets storlek över tid och det kan få en ström att strömma.
Den viktigaste lagen för att kunna beskriva elektromagnetisk induktion är Faradays lag. Upptäcktes av Michael Faraday och kvantifierar förhållandet mellan ett förändrat magnetfält över tiden och det elektriska fält som skapas av förändringarna. Om vi går till Faradays lag ser vi att den har detta uttalande:
"Den inducerade spänningen i en sluten krets är direkt proportionell mot tidsförändringshastigheten för det magnetiska flödet som passerar genom någon yta med själva kretsen som en kant."
Demonstration av Faradays lag
Vi ska visa vad Faradays lag säger med ett exempel. Låt oss granska Faradays experiment. Här har vi ett batteri som ansvarar för att tillföra elektrisk ström till en liten spole. Med denna passage av elektrisk ström ett magnetfält skapas genom spolens varv. I spolen finns metallkablar lindade på sin egen axel. När spolen rör sig in och ut ur en större, har den ett magnetfält som genererar en spänning i spolen. Denna spänning kan mätas med en galvanometer.
Från detta experiment kunde Faradays lag formuleras och många slutsatser kan dras. Alla slutsatser från detta experiment hade att göra med generering av elektrisk energi och var nyckeln till Lenzs lag, som används för den mest moderna hanteringen av el som vi har idag.
Låt oss kort titta på Michael Faradays berättelse genom vilken han kunde upprätta denna lag. Vi vet att den här forskaren Han skapade centrala idéer kring elektricitet och magnetism. Han ägnade sitt liv åt forskning inom detta vetenskapliga område. Han var till stor del upphetsad när en dansk fysiker känd som Oersted kunde visa empiriskt förhållandet mellan elektricitet och magnetism. Detta ägde rum år 1820. I detta experiment kunde han verifiera att en strömledande tråd kunde flytta en nål som var helt magnetiserad och att de var inne i en kompass.
Faraday kunde designa flera experiment. En av dem bestod av att linda två trådsolenoider runt en järnring. För att kontrollera sambandet mellan elektricitet och magnetism passerade han en elektrisk ström genom en av solenoiderna genom en omkopplare. Strömmen inducerades i den andra. Faraday tillskrev uppkomsten av elektriska strömmar till förändringar i magnetiskt flöde som inträffade över tiden.
Följaktligen och tack vare detta experiment kunde Michael Faraday visa förhållandet mellan magnetfält och elektriska fält. Mycket information framgår av allt detta som blev en del av senare uttalanden av Maxwells lagar.
Faradays lagformel och exempel
För att fastställa förhållandet mellan magnetfält och elektriska fält föreslås följande formel.
EMF (Ɛ) = dϕ / dt
Där EMF eller Ɛ representerar den inducerade elektromotoriska kraften (spänningen) och dϕ / dt är den tidsmässiga variationen i det magnetiska flödet ϕ.
Vardagliga föremål som elektriska ugnar möjliggörs genom Faradays lag. Vi kommer att se några av exemplen på tillämpningarna av Faradays lag i vardagen. Vi vet det praktiskt taget all elektrisk teknik vi har idag är baserad på Faradays lag. Speciellt är det viktigt när det gäller alla elektriska apparater som generatorer, transformatorer och elmotorer. Låt oss ge ett exempel: för att kunna generera en likströmsmotor baserades kunskapen huvudsakligen på användningen av en kopparskiva som roterade på ändarna av en magnet. Tack vare denna rotationsrörelse kan en likström genereras.
Från denna princip härrör all uppfinningen av komplexa föremål som en transformator, en växelströmsgenerator, en magnetbroms eller en elektrisk spis.
Koppling mellan induktion och magnetisk kraft
Vi vet att den teoretiska grunden för Faradays lag är ganska komplex. Att kunna känna till den konceptuella förståelsen för sambandet som finns med magnetkraften på en laddad partikel är ganska enkelt. Till exempel laddningen av en rörlig tråd. Vi ska försöka förklara sambandet mellan elektrisk induktion och magnetisk kraft. Vi betraktar en elektron som är fri att röra sig inom en tråd. Därefter placerar vi tråden i ett vertikalt magnetfält och flyttar den i riktningen vinkelrätt mot fältet. Det är viktigt att rörelsen för detta sker med konstant hastighet.
Båda ändarna av tråden kommer att anslutas och bilda en spiral. Tack vare att du är ansluten och på detta sätt garanterar vi att allt arbete som görs för att generera den elektriska strömmen i ledningen kommer att släppas ut som värme i trådens motstånd. Antag nu att en person drar tråden med konstant hastighet genom magnetfältet. När vi drar i tråden vi måste använda kraft så att det konstanta magnetfältet inte kan utföra arbete av sig själv. Du kan dock ändra kraftens riktning. En del av den kraft som vi applicerar omdirigeras och orsakar en elektromotorisk kraft på elektronen som färdades genom tråden. Det är denna avvikelse som skapar en elektrisk ström.
Jag hoppas att du med den här informationen kan lära dig mer om Faradays lag och dess egenskaper.