Hvad er Faradays lov
Faradays lov om elektromagnetisk induktion (benævnt Faradays lov) er en grundlæggende lov om elektromagnetisme, der forudsiger, hvordan et magnetfelt vil interagere med et elektrisk kredsløb for at producere en elektromotorisk kraft (EMF). Dette fænomen er kendt som elektromagnetisk induktion.
Faraday ‘ s lov siger, at en nuværende, vil der blive induceret i en dirigent, der er udsat for et magnetisk felt., Len. ‘ s lov om elektromagnetisk induktion hedder, at retningen af denne inducerede strøm vil være sådan, at magnetfeltet skabt af den inducerede strøm modsætter sig den indledende skiftende magnetfelt, som producerede det. Retningen af denne strøm kan bestemmes ved hjælp af Flemings højre regel.
Faradays lov om induktion forklarer Arbejdsprincippet for transformatorer, motorer, generatorer og induktorer. Loven er opkaldt efter Michael Faraday, der udførte et eksperiment med en magnet og en spole., Under Faradays eksperiment opdagede han, hvordan EMF induceres i en spole, når Flu .en, der passerer gennem spolen, ændres.
Faradays eksperiment
i dette eksperiment tager Faraday en magnet og en spole og forbinder et galvanometer over spolen. Ved starten er magneten i ro, så der er ingen afbøjning i galvanometeret, dvs.galvanometerets nål er i midten eller nulpositionen. Når magneten bevæges mod spolen, afbøjes galvanometerets nål i en retning.,
Når magneten er holdt stille på denne position, nålen af galvanometer vender tilbage til nul. Nu når magneten bevæger sig væk fra spolen, er der en vis afbøjning i nålen, men modsat retning, og igen når magneten bliver stationær, på det tidspunkt i forhold til spolen, vender galvanometerets nål tilbage til nulpositionen. Tilsvarende, hvis magneten holdes stille og spolen bevæger sig væk, og mod magneten viser galvanometeret ligeledes afbøjning., Det ses også, at jo hurtigere ændringen i magnetfeltet er, desto større bliver den inducerede EMF eller spænding i spolen.,galvanometer
Konklusion: Fra dette eksperiment, Faraday konkluderet, at når der er relative bevægelse mellem en leder og et magnetisk felt, flux sammenhæng med en spole ændringer, og dette skift i flux inducerer en spænding over en spole.,
Michael Faraday formulerede to love på grundlag af ovenstående eksperimenter. Disse love kaldes Faradays love for elektromagnetisk induktion.
Faradays første lov
enhver ændring i magnetfeltet i en trådspole vil medføre, at en emf induceres i spolen. Denne emf induceret kaldes induceret emf, og hvis lederkredsløbet er lukket, vil strømmen også cirkulere gennem kredsløbet, og denne strøm kaldes induceret strøm.,
Metode til at ændre det magnetiske felt:
- Ved at bevæge en magnet hen mod eller væk fra coil
- Ved at flytte spolen ind i eller ud af det magnetiske felt
- Ved at ændre arealet af en spole placeret i det magnetiske felt
- Ved at dreje spolen i forhold til magnet
Faraday ‘ s Anden Lov
Det hedder, at omfanget af emf-induceret i spolen er lig med den procentvise ændring i flux, at forbindelser med spolen., Flu linkageforbindelsen af spolen er produktet af antallet af omdrejninger i spolen og FLU .en forbundet med spolen.
Faradays Lov, Formel
Overvej, en magnet nærmer sig i retning af en spole. Her betragter vi to øjeblikke på tid T1 og tid T2.,1e”>
Nu er graden af ændring af flux kobling
Tag afledte på højre side vil vi få
Den procentvise ændring i flux kobling
Men ifølge Faraday ‘ s lov af elektromagnetisk induktion, graden af ændring af flux kobling er lige til emf-induceret.,
i Betragtning af Lenz ‘ s Lov.
Hvor:
- Flux Φ i Wb = B. A
- B = magnetisk feltstyrke
- A = areal af spolen
Hvordan man kan Øge EMF-Induceret i en Spole
- Ved at øge antallet af vindinger i spolen jeg.e N, fra formlerne udledt ovenfor, er det let ses, at hvis antallet af omgange i en spole er steget, emf-induceret også bliver øget.
- ved at øge magnetfeltstyrken i.,e B omgiver spolen-matematisk, hvis magnetfeltet stiger, Flu.stiger, og hvis Flu. stiger emf induceret vil også få øget. Teoretisk, hvis spolen ledes gennem et stærkere magnetfelt, vil der være flere kraftlinjer for spolen at skære, og dermed vil der være mere emf induceret.
- ved at øge hastigheden på den relative bevægelse mellem spolen og magneten – hvis den relative hastighed mellem spolen og magneten øges fra dens tidligere værdi, vil spolen skære Flu lineslinjerne hurtigere, så mere induceret emf ville blive produceret.,
anvendelser af Faradays lov
Faraday lov er en af de mest grundlæggende og vigtige love for elektromagnetisme. Denne lov finder sin anvendelse i de fleste elektriske maskiner, industrier og det medicinske område mv.
- Effekttransformatorer funktion baseret på Faradays lov
- det grundlæggende arbejdsprincip for den elektriske generator er Faradays lov om gensidig induktion.
- induktionskogeren er den hurtigste måde at lave mad på. Det virker også på princippet om gensidig induktion., Når strømmen strømmer gennem spolen af kobbertråd placeret under en kogebeholder, producerer den et skiftende magnetfelt. Dette skiftende eller skiftende magnetfelt inducerer en emf og dermed strømmen i den ledende beholder, og vi ved, at strømmen af strøm altid producerer varme i den.
- elektromagnetisk Flo .måler bruges til at måle hastigheden af visse væsker. Når et magnetfelt påføres et elektrisk isoleret rør, hvori ledende væsker strømmer, induceres der ifølge Faradays lov en elektromotorisk kraft i den., Denne inducerede emf er proportional med hastigheden af fluidstrømmen.
- danner baser af elektromagnetisk teori, Faradays ID.om kraftlinjer bruges i velkendte Ma. .ells ligninger. I henhold til Faradays lov giver ændring i magnetfelt anledning til ændring i elektrisk felt, og det omvendte af dette bruges i Ma..ells ligninger.
- det bruges også i musikinstrumenter som en elektrisk guitar, elektrisk violin osv.
