- Какво е законът на Фарадей?
- Историята на правото на Фарадей
- Формулата на закона на Фарадей
- Примери за прилагане на закона на Фарадей
- Законът на Ленц
Обясняваме какво е законът на Фарадей, електромагнитната индукция, неговата история, формула и примери. Също така законът на Ленц.
Законът на Фарадей изучава електромагнитната сила в затворена верига.Какво е законът на Фарадей?
Законът на Фарадей за електромагнитната индукция, известен просто като Законът на Фарадей, е формулиран от британския учен Майкъл Фарадей през 1831 г. Този закон определя количествено връзката между променящото се магнитно поле в метеорологично време и на електрическо поле създадени от тези промени.
Изявлението на посочения закон гласи:
"Индуцираното напрежение в затворена верига е право пропорционално на скоростта на промяна във времето на магнитния поток, който преминава през всяка повърхност със самата верига като ръб."
За да разберем напълно това, ще е необходимо да прегледаме експеримента на Фарадей: a батерия подава ток към малка намотка, създавайки aмагнитно поле през завоите на намотката (метални кабели, навити на собствената си ос). Когато тази намотка беше преместена и извадена от по-голяма, нейното магнитно поле (променящо се с течение на времето от движение) генерира а волтаж върху голямата намотка, която може да се измери с галванометър.
От този експеримент и формулирането на закона на Фарадей, многобройни заключения относно генерирането на електрическа енергия, които бяха ключови за закона на Ленц и за съвременното управление на електроенергията.
Историята на правото на Фарадей
Майкъл Фарадей (1791-1867) е създател на централни идеи около електричество и намагнетизъм.
Фарадей беше изключително развълнуван, когато датският физик Ерстед емпирично демонстрира връзката между електричеството и магнетизма през 1820 г., отбелязвайки, че токопроводящ проводник може да движи магнитна стрелка на компас.
Фарадей е проектирал множество експерименти. Например, той уви два телени соленоида около железен пръстен и видя, че когато с помощта на превключвател пропуска ток през единия от соленоидите, в другия се индуцира ток. Фарадей приписва появата на ток на промените в магнитния поток във времето.
Следователно Фарадей е първият, който демонстрира връзката между магнитните полета и електрическите полета, както може да се види от двата описани експеримента. Всъщност уравнението на закона на Фарадей стана част от изявленията на закона на Максуел.
Формулата на закона на Фарадей
Законът на Фарадей обикновено се изразява със следната формула:
EMF (Ɛ) = dϕ / dt
Където FEM или Ɛ представляват индуцираната електродвижеща сила (напрежението) и dϕ / dt е скоростта на изменение във времето на магнитния поток ϕ.
Примери за прилагане на закона на Фарадей
Ежедневните предмети като електрически фурни стават възможни от закона на Фарадей.
На практика всички електрически технологии се основават на закона на Фарадей, особено по отношение на генераторите, трансформаторите и електрическите двигатели.
Например, моторът с постоянен ток се основаваше на използването на диск от медни който се върти между краищата на магнит, генерирайки a DC.
От този на пръв поглед прост принцип следва изобретяването на такива сложни неща като трансформатор, генератор на променлив ток, магнитна спирачка или електрическа печка.
Законът на Ленц
Този закон идва от прилагането напринцип за запазване на енергията до електромагнитна индукция, която позволява получаването на заключение че ЕМП, произведена от променящ се магнитен поток (законът на Фарадей), генерира ток с посока, която се противопоставя на изменението на потока, който го произвежда.
Това се превежда, в математически термини, като допълнение към закона на Фарадей за отрицателен знак, формулиран по следния начин:
ЕМП (Ɛ) = - (dϕ / dt)
Този закон е основен за определяне и контролиране на посоката, в която се движи електрическият поток на веригата. Името му се дължи на факта, че немският учен Хайнрих Ленц го формулира през 1834 г.