Sheria ya Faraday

Utekelezaji wa sheria wa Faraday

Michael Faraday alikuwa mwanasayansi ambaye alikuwa na mchango mkubwa kwa ulimwengu wa sayansi. Shukrani kwa mwanasayansi huyu, vitu vingi ambavyo tunatumia katika siku zetu za kila siku vinatawaliwa na Sheria ya Faraday. Uingizaji wa umeme ni mchakato ambao umeme wa sasa unaweza kusababishwa na mabadiliko kwenye uwanja wa sumaku. Uingizaji huu wa umeme unahusiana moja kwa moja na sheria ya Faraday.

Katika nakala hii tutakuambia juu ya sifa zote na umuhimu wa sheria ya Faraday.

vipengele muhimu

uwanja wa umeme

Kuna aina tofauti za nguvu ambazo huchaji uzoefu wa harakati ndani ya uwanja wa sumaku. Nguvu inayopatikana na waya ambayo hupita mkondo ni mfano wa kawaida wa sheria ya Faraday. Katika kesi hii, nguvu inayopatikana na waya ambayo mkondo wa umeme hupita ni kwa sababu ya elektroni ambazo zina mwendo au mbele ya uwanja wa sumaku. Utaratibu huu pia hufanyika kwa njia nyingine. Tunaweza kusonga waya kupitia uwanja wa sumaku au kubadilisha ukubwa wa uwanja wa sumaku kwa muda na inaweza kusababisha mtiririko wa sasa.

Sheria muhimu zaidi kuweza kuelezea kuingizwa kwa umeme ni sheria ya Faraday. Iligunduliwa na Michael Faraday na hupima uhusiano kati ya uwanja unaobadilika wa sumaku kwa wakati na uwanja wa umeme ambao huundwa na mabadiliko. Ikiwa tunaenda kwa sheria ya Faraday tunaona kwamba ina taarifa hii:

"Voltage iliyosababishwa katika mzunguko uliofungwa ni sawa sawa na kiwango cha mabadiliko kwa wakati wa flux ya magnetic ambayo hupita kwenye uso wowote na mzunguko yenyewe kama makali."

Maonyesho ya sheria ya Faraday

induction ya umeme

Tutaonyesha kile sheria ya Faraday inasema kwa mfano. Wacha tuangalie jaribio la Faraday. Hapa tuna betri ambayo inawajibika kusambaza umeme wa sasa kwa coil ndogo. Na kifungu hiki cha umeme wa sasa uwanja wa sumaku huundwa kupitia zamu ya coil. Katika coil kuna nyaya za chuma zilizojeruhiwa kwenye mhimili wake mwenyewe. Wakati coil inapoingia na kutoka kwa kubwa zaidi, ina uwanja wa sumaku ambao hutengeneza voltage ndani ya coil. Voltage hii inaweza kupimwa na galvanometer.

Kutoka kwa jaribio hili, sheria ya Faraday inaweza kutengenezwa na hitimisho nyingi zinaweza kutolewa. Hitimisho zote za jaribio hili zilihusiana na uzalishaji wa nishati ya umeme na zilikuwa muhimu kwa sheria ya Lenz, ambayo hutumiwa kwa utunzaji wa kisasa zaidi wa umeme ambao tunao leo.

Wacha tuangalie kwa kifupi hadithi ya Michael Faraday ambayo aliweza kuanzisha sheria hii. Tunajua kwamba mwanasayansi huyu Alikuwa muundaji wa maoni kuu kati ya umeme na sumaku. Alijitolea maisha yake kutafiti katika uwanja huu wa kisayansi. Alifurahi sana wakati mwanafizikia wa Kidenmaki anayejulikana kama Oersted aliweza kuonyesha kwa nguvu uhusiano kati ya umeme na sumaku. Hii ilifanyika mnamo mwaka wa 1820. Katika jaribio hili aliweza kudhibitisha kuwa waya inayofanya sasa inaweza kusonga sindano ambayo ilikuwa na sumaku kabisa na kwamba walikuwa ndani ya dira.

Faraday aliweza kubuni majaribio mengi. Mmoja wao alikuwa na vilima vya waya mbili karibu na pete ya chuma. Kuangalia uhusiano kati ya umeme na sumaku, alipitisha mkondo wa umeme kupitia moja ya solenoids kupitia swichi. Ya sasa ilishawishiwa kwa nyingine. Faraday alihusisha kuonekana kwa mikondo ya umeme na mabadiliko katika mtiririko wa sumaku uliotokea kwa muda.

Kwa hivyo, na kwa shukrani kwa jaribio hili, Michael Faraday aliweza kuonyesha uhusiano kati ya uwanja wa sumaku na uwanja wa umeme. Habari nyingi zinaibuka kutoka kwa haya yote ambayo yalikua sehemu ya taarifa za baadaye za sheria za Maxwell.

Njia na mifano ya sheria ya Faraday

sheria ya faraday

Kuanzisha uhusiano kati ya uwanja wa umeme na uwanja wa umeme, fomula ifuatayo inapendekezwa

EMF (Ɛ) = dϕ / dt

Ambapo EMF au Ɛ inawakilisha Kikosi cha Elektroniki kilichosababishwa (voltage), na dϕ / dt ni kiwango cha utofauti wa muda wa mtiririko wa sumaku ϕ.

Vitu vya kila siku kama oveni za umeme vinawezekana na sheria ya Faraday. Tutaona mifano kadhaa ya matumizi ya sheria ya Faraday katika maisha ya kila siku. Tunajua hilo karibu teknolojia yote ya umeme tuliyo nayo leo inategemea sheria ya Faraday. Hasa, ni muhimu kwa kuzingatia vifaa vyote vya umeme kama jenereta, transfoma na motors za umeme. Wacha tutoe mfano: kuweza kutengeneza motor moja kwa moja ya sasa, maarifa yalitokana na matumizi ya diski ya shaba iliyozunguka mwisho wa sumaku. Shukrani kwa harakati hii ya mzunguko, sasa ya moja kwa moja inaweza kuzalishwa.

Kutoka kwa kanuni hii uvumbuzi wote wa vitu ngumu kama vile transformer, jenereta ya sasa inayobadilishana, kuvunja magnetic au jiko la umeme linatokana.

Uunganisho kati ya induction na nguvu ya sumaku

Tunajua kwamba msingi wa kinadharia wa sheria ya Faraday ni ngumu sana. Kuwa na uwezo wa kujua uelewa wa dhana ya unganisho ambayo iko na nguvu ya sumaku kwenye chembe iliyochajiwa ni rahisi sana. Kwa mfano, malipo ya waya inayotembea. Tutajaribu kuelezea uhusiano kati ya uingizaji wa umeme na nguvu ya sumaku. Tunazingatia elektroni ambayo ni huru kusonga ndani ya waya. Ifuatayo, tunaweka waya kwenye uwanja wa wima wa wima na kuihamisha kwa mwelekeo unaofanana kwa uwanja. Ni muhimu kwamba harakati ya hii iwe na kasi ya kila wakati.

Ncha zote mbili za waya zitaunganishwa na kutengeneza ond. Shukrani kwa kuunganishwa na kwa njia hii tunahakikisha kuwa kazi yote iliyofanywa ili kuzalisha umeme wa sasa kwenye waya itasambazwa kama joto katika upinzani wa waya. Sasa tuseme kwamba mtu anavuta waya kwa kasi ya mara kwa mara kupitia uwanja wa sumaku. Tunapovuta waya lazima tuweke nguvu kwa hivyo uwanja wa sumaku wa mara kwa mara hautaweza kufanya kazi yenyewe. Walakini, unaweza kubadilisha mwelekeo wa nguvu. Sehemu ya nguvu tunayotumia imeelekezwa, na kusababisha nguvu ya elektroniki kwenye elektroni iliyosafiri kupitia waya. Ni kupotoka hii ambayo huanzisha mkondo wa umeme.

Natumai kuwa na habari hii unaweza kujifunza zaidi juu ya sheria ya Faraday na sifa zake.


Yaliyomo kwenye kifungu hicho yanazingatia kanuni zetu za maadili ya uhariri. Kuripoti kosa bonyeza hapa.

Kuwa wa kwanza kutoa maoni

Acha maoni yako

Anwani yako ya barua si kuchapishwa.

*

*

  1. Kuwajibika kwa data: Miguel Ángel Gatón
  2. Kusudi la data: Kudhibiti SpAM, usimamizi wa maoni.
  3. Uhalali: Idhini yako
  4. Mawasiliano ya data: Takwimu hazitawasilishwa kwa watu wengine isipokuwa kwa wajibu wa kisheria.
  5. Uhifadhi wa data: Hifadhidata iliyohifadhiwa na Mitandao ya Occentus (EU)
  6. Haki: Wakati wowote unaweza kupunguza, kuokoa na kufuta habari yako.