- Mis on Faraday seadus?
- Faraday õiguse ajalugu
- Faraday seaduse valem
- Faraday seaduse rakendusnäited
- Lenzi seadus
Selgitame, mis on Faraday seadus, elektromagnetiline induktsioon, selle ajalugu, valem ja näited. Samuti Lenzi seadus.
Faraday seadus uurib elektromagnetilist jõudu suletud ahelas.Mis on Faraday seadus?
Faraday elektromagnetilise induktsiooni seaduse, mida tuntakse lihtsalt Faraday seadusena, sõnastas Briti teadlane Michael Faraday 1831. aastal. See seadus määrab kindlaks seose muutuva magnetvälja vahel ilm ja elektriväli nende muudatustega loodud.
Nimetatud seaduse avalduses öeldakse:
"Indutseeritud pinge suletud ahelas on otseselt võrdeline magnetvoo aja muutumise kiirusega, mis läbib mis tahes pinda, mille servaks on ahel."
Selle täielikuks mõistmiseks on vaja läbi vaadata Faraday eksperiment: a aku andis väikesele mähisele voolu, luues amagnetväli läbi mähise keerdude (oma teljele keritud metallkaablid). Kui seda mähist liigutati suuremast sisse ja välja, siis selle magnetväli (muutus aja jooksul liikumine) loodud a Pinge suurel poolil, mida sai mõõta galvanomeetriga.
Sellest eksperimendist ja Faraday seaduse sõnastusest tulenevad arvukad järeldused, mis puudutavad selle genereerimist elektrienergia, mis olid võtmeks Lenzi seaduses ja kaasaegses elektrijuhtimises.
Faraday õiguse ajalugu
Michael Faraday (1791-1867) oli kesksete ideede looja elektrit jamagnetism.
Faraday oli ülimalt põnevil, kui Taani füüsik Oersted demonstreeris 1820. aastal empiiriliselt elektri ja magnetismi vahelist seost, märkides, et voolu juhtiv traat võib liigutada kompassil olevat magnetnõela.
Faraday kujundas mitu katsed. Näiteks mässis ta kaks traatsolenoidi ümber raudrõnga ja nägi, et kui ta lüliti abil voolu ühest solenoidist läbi lasi, indutseeriti teises vool. Faraday seostas voolu ilmumist magnetvoo muutustega aja jooksul.
Järelikult oli Faraday esimene, kes demonstreeris magnetväljade ja elektriväljade vahelist seost, nagu on näha kahest kirjeldatud katsest. Tegelikult sai Faraday seaduse võrrand osaks Maxwelli seaduse väidetest.
Faraday seaduse valem
Faraday seadust väljendatakse tavaliselt järgmise valemiga:
EMF (Ɛ) = dϕ / dt
Kus FEM või Ɛ esindavad indutseeritud elektromotoorjõudu (pinget) ja dϕ / dt on magnetvoo ajaline kõikumise kiirus ϕ.
Faraday seaduse rakendusnäited
Igapäevased esemed, nagu elektriahjud, on Faraday seadusega võimalikud.
Praktiliselt kogu elektritehnoloogia põhineb Faraday seadusel, eriti generaatorite, trafode ja elektrimootorite osas.
Näiteks alalisvoolumootor põhines ketta kasutamisel vask mis pöörles magneti otste vahel, tekitades a DC.
Sellest näiliselt lihtsast põhimõttest tuleneb selliste keerukate asjade leiutamine nagu trafo, generaator vahelduvvoolu, magnetpidur või elektripliit.
Lenzi seadus
See seadus tuleneb kohaldamisestenergiasäästu põhimõte elektromagnetilise induktsioonini, mis võimaldab saada järeldus et muutuva magnetvoo poolt tekitatud EMF (Faraday seadus) tekitab voolu, mille suund on vastupidine seda tekitava voo muutumisele.
Seda tõlgitakse matemaatilises mõttes lisaks Faraday negatiivse märgi seadusele, mis on sõnastatud järgmiselt:
EMF (Ɛ) = - (dϕ / dt)
See seadus on põhiline vooluahela elektrivoolu liikumise suuna kindlaksmääramiseks ja juhtimiseks. Selle nimi tuleneb asjaolust, et saksa teadlane Heinrich Lenz sõnastas selle 1834. aastal.