che Cosa è la Legge di Faraday
la legge di Faraday dell’induzione elettromagnetica (indicata come legge di Faraday), è una legge fondamentale dell’elettromagnetismo predire come un campo magnetico che interagisce con un circuito elettrico per produrre una forza elettromotrice (FEM). Questo fenomeno è noto come induzione elettromagnetica.
La legge di Faraday afferma che una corrente sarà indotta in un conduttore esposto a un campo magnetico variabile., La legge di Lenz sull’induzione elettromagnetica afferma che la direzione di questa corrente indotta sarà tale che il campo magnetico creato dalla corrente indotta si oppone al campo magnetico iniziale che lo ha prodotto. La direzione di questo flusso di corrente può essere determinata usando la regola di destra di Fleming.
La legge di induzione di Faraday spiega il principio di funzionamento di trasformatori, motori, generatori e induttori. La legge prende il nome da Michael Faraday, che ha eseguito un esperimento con un magnete e una bobina., Durante l’esperimento di Faraday, scoprì come l’EMF viene indotto in una bobina quando il flusso che passa attraverso la bobina cambia.
Esperimento di Faraday
In questo esperimento, Faraday prende un magnete e una bobina e collega un galvanometro attraverso la bobina. All’avvio, il magnete è a riposo, quindi non c’è deflessione nel galvanometro, cioè l’ago del galvanometro è al centro o in posizione zero. Quando il magnete viene spostato verso la bobina, l’ago del galvanometro devia in una direzione.,
Quando il magnete è tenuto fermo in quella posizione, l’ago del galvanometro ritorna in posizione zero. Ora quando il magnete si allontana dalla bobina, c’è una certa deflessione nell’ago ma in direzione opposta, e di nuovo quando il magnete diventa fermo, a quel punto rispetto alla bobina, l’ago del galvanometro ritorna nella posizione zero. Allo stesso modo, se il magnete è tenuto fermo e la bobina si allontana, e verso il magnete, il galvanometro mostra allo stesso modo la deflessione., Si è anche visto che più veloce è il cambiamento nel campo magnetico, maggiore sarà l’EMF indotta o la tensione nella bobina.,galvanometro
Conclusione: Da questo esperimento, Faraday ha concluso che ogni volta che c’è moto relativo tra un conduttore e di un campo magnetico, il flusso di linkage con una bobina di cambiamenti e questo cambiamento nel flusso induce una tensione ai capi di una bobina.,
Michael Faraday ha formulato due leggi sulla base degli esperimenti di cui sopra. Queste leggi sono chiamate leggi di Faraday di induzione elettromagnetica.
La prima Legge di Faraday
Qualsiasi cambiamento nel campo magnetico di una bobina di filo causerà l’induzione di un emf nella bobina. Questo emf indotto è chiamato emf indotto e se il circuito del conduttore è chiuso, la corrente circolerà anche attraverso il circuito e questa corrente è chiamata corrente indotta.,
Metodo per modificare il campo magnetico:
- muovendo un magnete verso o lontano dalla bobina
- spostando la bobina dentro o fuori il campo magnetico
- modificando l’area di una bobina messo in campo magnetico
- ruotando la bobina relativa al magnete
di Faraday Secondo la Legge
Si afferma che la grandezza della fem indotta nella bobina è pari al tasso di variazione del flusso che i collegamenti con la bobina., Il collegamento del flusso della bobina è il prodotto del numero di giri nella bobina e del flusso associato alla bobina.
Formula della legge di Faraday
Considera, a magnete si sta avvicinando verso una bobina. Qui consideriamo due istanti al tempo T1 e al tempo T2.,1e”>
Ora la velocità di variazione del flusso di linkage
Prendere il derivato sul lato destro vi saranno mostrati
Il tasso di variazione del flusso di linkage
Ma, secondo la legge di Faraday dell’induzione elettromagnetica, il tasso di variazione del flusso di linkage è pari a fem indotta.,
Considerando la legge di Lenz.
Dove:
- Flusso Φ nel Wb = B.
- B = intensità del campo magnetico
- A = area della bobina
Come Aumentare la FEM Indotta in una Bobina
- aumentando il numero di giri in bobina ho.e N, con le formule derivate sopra si vede facilmente che, se il numero di giri in una bobina è aumentato, la fem indotta inoltre viene aumentata.
- Aumentando la forza del campo magnetico i.,e B che circonda la bobina – Matematicamente, se il campo magnetico aumenta, il flusso aumenta e se il flusso aumenta anche l’emf indotto aumenterà. Teoricamente, se la bobina viene fatta passare attraverso un campo magnetico più forte, ci saranno più linee di forza per la bobina da tagliare e quindi ci sarà più emf indotta.
- Aumentando la velocità del moto relativo fra la bobina ed il magnete – Se la velocità relativa fra la bobina ed il magnete è aumentata dal suo valore precedente, la bobina taglierà le linee di flusso ad un tasso più veloce, in modo da emf più indotto sarebbe prodotto.,
Applicazioni della legge di Faraday
La legge di Faraday è una delle leggi più basilari e importanti dell’elettromagnetismo. Questa legge trova la sua applicazione nella maggior parte delle macchine elettriche, delle industrie e del campo medico, ecc.
- Funzione dei trasformatori di potenza basata sulla legge di Faraday
- Il principio di funzionamento di base del generatore elettrico è la legge di induzione reciproca di Faraday.
- Il fornello a induzione è il modo più veloce di cottura. Funziona anche sul principio dell’induzione reciproca., Quando la corrente scorre attraverso la bobina di filo di rame posta sotto un contenitore di cottura, produce un campo magnetico mutevole. Questo campo magnetico alternato o mutevole induce un emf e quindi la corrente nel contenitore conduttivo, e sappiamo che il flusso di corrente produce sempre calore in esso.
- Misuratore di portata elettromagnetico viene utilizzato per misurare la velocità di alcuni fluidi. Quando un campo magnetico viene applicato a un tubo isolato elettricamente in cui scorrono fluidi conduttori, quindi secondo la legge di Faraday, viene indotta una forza elettromotrice., Questo emf indotto è proporzionale alla velocità del fluido che scorre.
- Forma basi della teoria elettromagnetica, l’idea di Faraday delle linee di forza è usata nelle ben note equazioni di Maxwell. Secondo la legge di Faraday, il cambiamento nel campo magnetico dà origine a cambiamenti nel campo elettrico e il contrario di questo è usato nelle equazioni di Maxwell.
- È utilizzato anche in strumenti musicali come una chitarra elettrica, violino elettrico, ecc.
