Qu’est-ce que la Loi de Faraday
La loi de Faraday sur l’induction électromagnétique (appelée loi de Faraday) est une loi fondamentale de L’électromagnétisme prédisant comment un champ magnétique interagira avec un circuit électrique pour produire une force électromotrice (CEM). Ce phénomène est connu sous le nom d’induction électromagnétique.
la loi de Faraday, indique qu’un courant est induit dans un conducteur qui est exposé à l’évolution du champ magnétique., La loi de Lenz sur l’induction électromagnétique stipule que la direction de ce courant induit sera telle que le champ magnétique créé par le courant induit s’oppose au champ magnétique changeant initial qui l’a produit. La direction de ce flux de courant peut être déterminée en utilisant la règle de droite de Fleming.
la loi de Faraday de l’induction explique le principe de fonctionnement des transformateurs, des moteurs, des générateurs et des inductances. La loi porte le nom de Michael Faraday, qui a effectué une expérience avec un aimant et une bobine., Au cours de L’expérience de Faraday, il a découvert comment les champs électromagnétiques sont induits dans une bobine lorsque le flux traversant la bobine change.
L’expérience de Faraday
dans cette expérience, Faraday prend un aimant et une bobine et relie un galvanomètre à travers la bobine. Au démarrage, l’aimant est au repos, il n’y a donc pas de déviation dans le galvanomètre, c’est-à-dire que l’Aiguille du galvanomètre est au centre ou en position zéro. Lorsque l’aimant est déplacé vers la bobine, l’aiguille du galvanomètre dévie dans une direction.,
Lorsque l’aimant est fixe dans cette position, l’aiguille du galvanomètre retourne à la position zéro. Maintenant, lorsque l’aimant s’éloigne de la bobine, il y a une certaine déviation dans l’aiguille mais dans le sens opposé, et encore lorsque l’aimant devient stationnaire, à ce point par rapport à la bobine, l’Aiguille du galvanomètre revient à la position zéro. De même, si l’aimant est maintenu immobile et que la bobine s’éloigne et se dirige vers l’aimant, le galvanomètre montre de même une déviation., On voit également que plus le changement du champ magnétique est rapide, plus la CEM induite ou la tension dans la bobine sera grande.,galvanomètre
conclusion: de cette expérience, Faraday a conclu que chaque fois qu’il y a un mouvement relatif entre un conducteur et un champ magnétique, la liaison de flux avec une bobine change et ce changement de flux induit une tension aux bornes d’une bobine.,
Michael Faraday a formulé deux lois sur la base des expériences ci-dessus. Ces lois sont appelées lois de Faraday de l’induction électromagnétique.
première loi de Faraday
tout changement dans le champ magnétique d’une bobine de fil provoquera une CEM induite dans la bobine. Cette CEM induite est appelée CEM induite et si le circuit conducteur est fermé, le courant circulera également à travers le circuit et ce courant est appelé courant induit.,
méthode pour changer le champ magnétique:
- en déplaçant un aimant vers ou loin de la bobine
- En déplaçant la bobine dans ou hors du champ magnétique
- En changeant la zone d’une bobine placée dans le champ magnétique
- En faisant tourner la bobine par rapport à l’aimant
la deuxième loi de Faraday
elle stipule que l’amplitude des CEM induites dans la bobine est égale à la vitesse de changement de flux qui se lie à la bobine., Le flux de liaison de la bobine est le produit du nombre de tours dans la bobine et le flux associé à la bobine.
la Loi de Faraday Formule
de Considérer, un aimant s’approche vers une bobine. Nous considérons ici deux instants au temps T1 et au temps T2.,1e »>
Maintenant, le taux de variation de liaison de flux
Prendre dérivés sur le côté droit, nous obtiendrons
Le taux de variation du flux de liaison
Mais, selon la loi de Faraday de l’induction électromagnétique, la vitesse de variation du flux de liaison est égal à induites par des champs électromagnétiques.,
en Considérant la Loi de Lenz.
où:
- flux Φ Dans Wb = B. A
- B = Intensité du champ magnétique
- a = surface de la bobine
comment augmenter la CEM induite dans une bobine
- En augmentant le nombre de spires dans la bobine c’est-à-dire N, d’après les formules dérivées ci-dessus, on voit facilement que si augmente également.
- en augmentant l’intensité du champ magnétique I.,E B entourant la bobine – mathématiquement, si le champ magnétique augmente, le flux augmente et si le flux augmente, les champs électromagnétiques induits augmenteront également. Théoriquement, si la bobine est passée à travers un champ magnétique plus fort, il y aura plus de lignes de force pour la bobine à couper et donc il y aura plus emf induite.
- en augmentant la vitesse du mouvement relatif entre la bobine et l’aimant – si la vitesse relative entre la bobine et l’aimant est augmentée par rapport à sa valeur précédente, la bobine coupera les lignes de flux à un rythme plus rapide, de sorte qu’une CEM plus induite serait produite.,
Applications de la Loi de Faraday
La loi de Faraday est l’une des lois les plus fondamentales et les plus importantes de l’électromagnétisme. Cette loi trouve son application dans la plupart des machines électriques, industries, et le domaine médical, etc.
- fonction des transformateurs de puissance basée sur la loi de Faraday
- Le principe de fonctionnement de base du générateur électrique est la loi D’induction mutuelle de Faraday.
- la cuisinière à Induction est le moyen le plus rapide de cuisiner. Il fonctionne également sur le principe de l’induction mutuelle., Lorsque le courant traverse la bobine de fil de cuivre placé sous un récipient de cuisson, il produit un champ magnétique changeant. Ce champ magnétique alternatif ou changeant induit une CEM et donc le courant dans le récipient conducteur, et nous savons que le flux de courant produit toujours de la chaleur dans celui-ci.
- Électromagnétique débitmètre est utilisé pour mesurer la vitesse de certains fluides. Lorsqu’un champ magnétique est appliqué à un tuyau électriquement isolé dans lequel s’écoulent des fluides conducteurs, alors selon la loi de Faraday, une force électromotrice y est induite., Cette CEM induite est proportionnelle à la vitesse d’écoulement du fluide.
- bases de la théorie électromagnétique, L’idée de Faraday des lignes de force est utilisée dans les équations de Maxwell bien connues. Selon la loi de Faraday, le changement de champ magnétique donne lieu à un changement de champ électrique et l’inverse est utilisé dans les équations de Maxwell.
- Il est également utilisé dans des instruments de musique comme une guitare électrique, un violon électrique, etc.
