Mi Faraday Törvénye
Faraday törvénye elektromágneses indukció (a továbbiakban Faraday törvény) egy alapvető törvény az elektromágnesesség megjósolni, hogy egy mágneses mező befolyásolja egy elektromos áramkör, hogy készítsen egy electromotive erő (EMF). Ezt a jelenséget elektromágneses indukciónak nevezik.
Faraday törvénye kimondja, hogy a változó mágneses mezőnek kitett vezetőben áram indukálódik., Lenz elektromágneses indukciós törvénye kimondja, hogy ennek az indukált áramnak az iránya olyan lesz, hogy az indukált áram által létrehozott mágneses mező ellenzi a kezdeti változó mágneses mezőt, amely előállította. Ennek az áramlatnak az irányát Fleming jobb oldali szabálya alapján lehet meghatározni.
Faraday indukciós törvénye magyarázza a transzformátorok, motorok, generátorok és induktorok működési elvét. A törvény névadója Michael Faraday, aki végzett egy kísérletet egy mágnes, egy tekercs., Faraday kísérlete során felfedezte, hogy az EMF indukálódik egy tekercsben, amikor a tekercsen áthaladó fluxus megváltozik.
Faraday kísérlete
ebben a kísérletben Faraday vesz egy mágnest és egy tekercset, és egy galvanométert köt össze a tekercsen. Indításkor a mágnes nyugalomban van, így a galvanométerben nincs elhajlás, azaz a galvanométer tűje középen vagy nulla helyzetben van. Amikor a mágnest a tekercs felé mozgatják, a galvanométer tűje egy irányba tér el.,
Ha a mágnest álló helyzetben tartják, a galvanométer tűje nulla pozícióba tér vissza. Most, amikor a mágnes elmozdul a tekercsről, van némi eltérés a tűben, de ellentétes irányban, és amikor a mágnes helyhez kötött, ezen a ponton a tekercshez képest, a galvanométer tűje visszatér a nulla helyzetbe. Hasonlóképpen, ha a mágnes álló helyzetben van, a tekercs pedig elmozdul, a mágnes felé pedig a galvanométer is eltérést mutat., Az is látható, hogy minél gyorsabb a mágneses mező változása, annál nagyobb lesz az indukált EMF vagy feszültség a tekercsben.,galvanometer
Következtetés: A kísérlet, Faraday a következtetésre jutott, hogy ha van relatív mozgás között egy karmester, egy mágneses mező, a fluxus kapcsolat egy tekercs megváltozik, ez a változás a fluxus indukál feszültséget át egy tekercs.,
Michael Faraday a fenti kísérletek alapján két törvényt fogalmazott meg. Ezeket a törvényeket Faraday elektromágneses indukciós törvényeinek nevezik.
Faraday első törvénye
a huzal tekercs mágneses mezőjének bármilyen változása emf-et indukál a tekercsben. Ez az emf indukált úgynevezett indukált emf, és ha a vezető áramkör zárva van, az áram is kering az áramkörön keresztül, ezt az áramot indukált áramnak nevezik.,
a Módszert, hogy változik a mágneses mező:
- Azáltal, hogy a mágnes felé, vagy távol a tekercs
- Azáltal, hogy a tekercs be vagy ki a mágneses mező
- megváltoztatásával a terület egy tekercs kerül a mágneses mező
- forgatásával a tekercs relatív, hogy a mágnes
Faraday Második Törvény
Ez kimondja, hogy a nagysága emf okozta a tekercs egyenlő a változás mértéke a fluxus, hogy a kapcsolatok a tekercs., A tekercs fluxuskapcsolása a tekercsben lévő fordulatok számának és a tekercshez kapcsolódó fluxusnak a terméke.
Faraday Law Formula
a mágnes közeledik egy tekercs felé. Itt a T1-es és a T2-es időben két instantot veszünk figyelembe.,1e”>
Most, hogy a változás mértéke a fluxus kapcsolat
Venni a származékos, a jobb oldalon kapunk
A változás mértéke a fluxus kapcsolat
szerint azonban Faraday törvénye, elektromágneses indukció, a változás mértéke a fluxus kapcsolat egyenlő okozta emf.,
Lenz törvényét figyelembe véve.
ahol:
- fluxus Φ WB = B. A
- b = mágneses térerősség
- a = A tekercs területe
Hogyan növelhető az EMF indukált tekercsben
- a tekercsben lévő fordulatok számának növelésével I.E N, A fenti képletekből könnyen látható, hogy ha a tekercsben lévő fordulatok száma nő, az indukált emf szintén növekszik.
- a mágneses térerősség növelésével i.,e B körül a tekercs-matematikailag, ha a mágneses mező növekszik, fluxus növekszik, ha fluxus növekszik emf indukált is kap nőtt. Elméletileg, ha a tekercset erősebb mágneses mezőn haladják át, akkor több erővonal lesz a tekercs vágásához, így több emf indukálódik.
- a tekercs és a mágnes közötti relatív mozgás sebességének növelésével – ha a tekercs és a mágnes közötti relatív sebesség a korábbi értékhez képest növekszik, a tekercs gyorsabban vágja le a fluxus vonalát, így több indukált emf keletkezik.,
A Faraday-törvény alkalmazása
a Faraday-törvény az elektromágnesesség egyik legalapvetőbb és legfontosabb törvénye. Ez a törvény a legtöbb elektromos gépben, iparágban, orvosi területen stb.
- Power transformers function based on Faraday ‘s law
- az elektromos generátor működési elve Faraday’ s law of mutual induction.
- az indukciós tűzhely a leggyorsabb főzési mód. A kölcsönös indukció elvén is működik., Amikor az áram átáramlik a főzőedény alá helyezett rézhuzal tekercsén, változó mágneses mezőt hoz létre. Ez a váltakozó vagy változó mágneses mező emf-et, tehát a vezetőképes tartályban lévő áramot indukál, és tudjuk, hogy az áramáram mindig hőt termel benne.
- az elektromágneses áramlásmérőt bizonyos folyadékok sebességének mérésére használják. Amikor mágneses mezőt alkalmaznak egy elektromosan szigetelt csőre, amelyben folyadékok vezetnek, akkor Faraday törvénye szerint elektromotoros erő indukálódik benne., Ez az indukált emf arányos a folyadék áramlási sebességével.
- Form bases of elektromágneses elmélet, Faraday ‘ s idea of force használják a jól ismert Maxwell egyenletek. Faraday törvénye szerint a mágneses mező változása változást idéz elő az elektromos mezőben, és ennek konverse Maxwell egyenleteiben használatos.
- hangszerekben is használják, mint például elektromos gitár, elektromos hegedű stb.
