Hvad er Feraday -loven om elektromagnetisk induktion?

Faradays lov om elektromagnetisk induktion

Faradays lov om elektromagnetisk induktion er en grundlæggende lov inden for fysik, der beskriver forholdet mellem skiftende magnetiske felter og induceret elektromotorisk kraft (EMF) . Denne lov danner grundlaget for, hvordan generatorer, transformatorer og mange andre elektriske enheder fungerer.

Her er essensen af ​​Faradays lov:

"Størrelsen af ​​den inducerede elektromotoriske kraft (EMF) i en lukket sløjfe er direkte proportional med hastigheden for ændring af magnetisk flux gennem løkken."

Lad os nedbryde nøglekomponenterne:

1. Magnetisk flux (φ):

- Dette repræsenterer mængden af ​​magnetfeltlinjer, der passerer gennem et givet område.

- Det beregnes af: φ =b⋅a , hvor B er magnetfeltstyrken og A er området.

2. Hastighed for ændring af magnetisk flux (Dφ/DT):

- Dette måler, hvor hurtigt den magnetiske flux ændrer sig over tid.

- Det er derivatet af den magnetiske flux med hensyn til tid.

3. Induceret elektromotorisk kraft (EMF):

- Dette er den spænding, der er induceret i en lukket sløjfe på grund af den skiftende magnetiske flux.

- Det måles i volt (V).

Faradays lov matematisk:

ε =- dφ/dt

Hvor:

- ε er den inducerede elektromotoriske kraft (EMF)

- Dφ/DT er hastigheden for ændring af magnetisk flux

Det negative tegn angiver retningen for den inducerede EMF, der bestemmes af Lenz's lov.

Lenz's lov:

- Denne lov siger, at retningen af ​​den inducerede EMF er sådan, at den er imod ændringen i magnetisk flux, der producerede den.

Ansøgninger af Faradays lov:

* Generatorer: Roterende spoler inden for en magnetfeltoplevelse, der ændrer magnetisk flux, hvilket inducerer en EMF, der kan drive et kredsløb.

* Transformere: Den skiftende magnetiske flux i den primære spole inducerer en EMF i den sekundære spole, hvilket muliggør spændingstransformation.

* induktionskogeplader: Et svingende magnetfelt inducerer hvirvelstrømme i køkkengrejen og genererer varme.

* magnetiske sensorer: Disse enheder bruger Faradays lov til at registrere ændringer i magnetiske felter.

Faradays lov er et afgørende koncept inden for elektromagnetisme, der forklarer, hvordan elektrisk energi kan genereres og transformeres. Det har haft en dybtgående indflydelse på vores teknologiske verden, hvilket muliggør udvikling af utallige vigtige enheder og teknologier.