- Vad är Faradays lag?
- Faradays laghistoria
- Faradays lagformel
- Exempel på tillämpning av Faradays lag
- Lenz lag
Vi förklarar vad Faradays lag är, elektromagnetisk induktion, dess historia, formel och exempel. Även Lenz lag.
Faradays lag studerar den elektromagnetiska kraften i en sluten krets.Vad är Faradays lag?
Faradays lag om elektromagnetisk induktion, känd helt enkelt som Faradays lag, formulerades av den brittiske vetenskapsmannen Michael Faraday 1831. Denna lag kvantifierar förhållandet mellan ett föränderligt magnetfält i väder och den elektriskt fält skapas av dessa förändringar.
I uttalandet i nämnda lag står det:
"Den inducerade spänningen i en sluten krets är direkt proportionell mot förändringshastigheten i tiden för det magnetiska flödet som passerar genom vilken yta som helst med själva kretsen som en kant."
För att helt förstå detta kommer det att vara nödvändigt att granska Faradays experiment: a batteri matas ström till en liten spole, vilket skapar enmagnetiskt fält genom spolens varv (metallkablar lindade på sin egen axel). När denna spole flyttades in och ut ur en större, ändrades dess magnetiska fält över tiden med rörelse) genererade en Spänning på den stora spolen som kunde mätas med en galvanometer.
Från detta experiment och formuleringen av Faradays lag, många slutsatser om genereringen av elkraft, som var nyckeln till Lenz lag och till den moderna förvaltningen av elektricitet.
Faradays laghistoria
Michael Faraday (1791-1867) var skaparen av centrala idéer kring elektricitet och denmagnetism.
Faraday var extremt upphetsad när den danske fysikern Oersted empiriskt visade sambandet mellan elektricitet och magnetism 1820, och noterade att en strömledande tråd kunde flytta en magnetisk nål på en kompass.
Faraday designade flera experiment. Till exempel lindade han två trådsolenoider runt en järnring och såg att när han med hjälp av en strömbrytare förde ström genom en av solenoiderna inducerades en ström i den andra. Faraday tillskrev uppkomsten av ström till förändringar i det magnetiska flödet över tiden.
Följaktligen var Faraday först med att demonstrera sambandet mellan magnetfält och elektriska fält, vilket kan ses från de två beskrivna experimenten. Faktum är att Faradays lag-ekvation blev en del av Maxwells laguttalanden.
Faradays lagformel
Faradays lag uttrycks vanligtvis med följande formel:
EMF (Ɛ) = dϕ / dt
Var FEM eller Ɛ representerar den inducerade elektromotoriska kraften (spänningen), och dϕ / dt är den tidsmässiga variationshastigheten för det magnetiska flödet ϕ.
Exempel på tillämpning av Faradays lag
Vardagsföremål som elektriska ugnar möjliggörs av Faradays lag.
Så gott som all elteknik bygger på Faradays lag, särskilt när det gäller generatorer, transformatorer och elmotorer.
Till exempel var likströmsmotorn baserad på användningen av en skiva av koppar som roterade mellan ändarna på en magnet och genererade en DC.
Från denna till synes enkla princip följer uppfinningen av sådana komplexa saker som en transformator, en generator av växelström, en magnetbroms eller en elektrisk spis.
Lenz lag
Denna lag kommer från tillämpningen avprincipen om energihushållning till elektromagnetisk induktion, vilket gör det möjligt att erhålla slutsats att EMF som produceras av ett förändrat magnetiskt flöde (Faradays lag), genererar en ström med en riktning som motverkar variationen av flödet som producerar det.
Detta översätts, i matematiska termer, med tillägget till Faradays lag om ett negativt tecken, formulerat på detta sätt:
EMF (Ɛ) = - (dϕ / dt)
Denna lag är grundläggande för att bestämma och kontrollera riktningen i vilken det elektriska flödet i en krets färdas. Dess namn beror på det faktum att den tyske vetenskapsmannen Heinrich Lenz formulerade den 1834.