- Kas yra Faradėjaus dėsnis?
- Faradėjaus teisės istorija
- Faradėjaus dėsnio formulė
- Faradėjaus įstatymo taikymo pavyzdžiai
- Lenco dėsnis
Mes paaiškiname, kas yra Faradėjaus dėsnis, elektromagnetinė indukcija, jos istorija, formulė ir pavyzdžiai. Taip pat Lenco dėsnis.
Faradėjaus dėsnis tiria elektromagnetinę jėgą uždaroje grandinėje.Kas yra Faradėjaus dėsnis?
Faradėjaus elektromagnetinės indukcijos dėsnį, žinomą tiesiog kaip Faradėjaus dėsnį, 1831 m. suformulavo britų mokslininkas Michaelas Faraday. Šis dėsnis kiekybiškai įvertina ryšį tarp kintančio magnetinio lauko oras ir elektrinis laukas sukurta šių pokyčių.
Minėto įstatymo pareiškime nurodyta:
"Indukuota įtampa uždaroje grandinėje yra tiesiogiai proporcinga magnetinio srauto, praeinančio per bet kurį paviršių, kurio kraštas yra pati grandinė, laiko kitimo greičiui."
Norint tai visiškai suprasti, reikės peržiūrėti Faradėjaus eksperimentą: a baterija tiekiama srovė į nedidelę ritę, sukuriant amagnetinis laukas per ritės posūkius (metaliniai kabeliai suvynioti ant savo ašies). Kai ši ritė buvo perkelta į didesnę ir iš jos ištraukta, jos magnetinis laukas (laikui bėgant keičiasi judėjimas) sugeneravo a Įtampa ant didelės ritės, kurią būtų galima išmatuoti galvanometru.
Iš šio eksperimento ir Faradėjaus dėsnio formulavimo galima padaryti daug išvadų, susijusių su generavimu elektros energija, kurie buvo pagrindiniai Lenco dėsnio ir šiuolaikinio elektros valdymo pagrindai.
Faradėjaus teisės istorija
Michaelas Faradėjus (1791–1867) buvo pagrindinių idėjų kūrėjas elektros irmagnetizmas.
Faradėjus buvo labai sujaudintas, kai danų fizikas Oerstedas 1820 m. empiriškai pademonstravo elektros ir magnetizmo ryšį, pažymėdamas, kad srovę laidus viela gali perkelti magnetinę adatą ant kompaso.
Faradėjus sukūrė kelis eksperimentai. Pavyzdžiui, jis apvyniojo du vielos solenoidus aplink geležinį žiedą ir pamatė, kad jungikliu perleidus srovę per vieną iš solenoidų, kitame buvo sukelta srovė. Faradėjus srovės atsiradimą siejo su magnetinio srauto pokyčiais laikui bėgant.
Vadinasi, Faradėjus pirmasis pademonstravo ryšį tarp magnetinių laukų ir elektrinių laukų, kaip matyti iš dviejų aprašytų eksperimentų. Tiesą sakant, Faradėjaus dėsnio lygtis tapo Maksvelo įstatymo teiginių dalimi.
Faradėjaus dėsnio formulė
Faradėjaus dėsnis paprastai išreiškiamas tokia formule:
EMF (Ɛ) = dϕ / dt
Kur FEM arba Ɛ reiškia indukuotą elektrovaros jėgą (įtampą) ir dϕ / dt yra magnetinio srauto laiko kitimo greitis ϕ.
Faradėjaus įstatymo taikymo pavyzdžiai
Kasdieniai daiktai, tokie kaip elektrinės orkaitės, yra įmanomi pagal Faradėjaus dėsnį.
Beveik visos elektros technologijos yra pagrįstos Faradėjaus dėsniu, ypač kalbant apie generatorius, transformatorius ir elektros variklius.
Pavyzdžiui, nuolatinės srovės variklis buvo pagrįstas disko naudojimu vario kuris sukosi tarp magneto galų, generuodamas a DC.
Iš šio iš pažiūros paprasto principo išplaukia tokie sudėtingi dalykai kaip transformatorius, generatorius kintamoji srovė, magnetinis stabdys arba elektrinė viryklė.
Lenco dėsnis
Šis įstatymas atsiranda taikantenergijos taupymo principas į elektromagnetinę indukciją, kuri leidžia gauti išvada kad EML, kurį sukuria kintantis magnetinis srautas (Faradėjaus dėsnis), sukuria srovę, kurios kryptis prieštarauja ją sukuriančio srauto kitimui.
Tai išversta matematiškai, papildant Faradėjaus neigiamo ženklo dėsnį, formuluojant taip:
EMF (Ɛ) = - (dϕ / dt)
Šis dėsnis yra esminis norint nustatyti ir valdyti grandinės elektros srauto kryptį. Jo pavadinimas kilo dėl to, kad vokiečių mokslininkas Heinrichas Lencas jį suformulavo 1834 m.