Faradays love af elektromagnetisk induktion: Første & anden lov

Hvad er Faradays Lov

Faradays lov om elektromagnetisk induktion (kaldet Faradays lov) er en grundlæggende lov i elektromagnetisme, der forudsiger, hvordan et magnetfelt vil interagere med et elektrisk kredsløb for at producere en strømforskydning (EMF). Dette fænomen kaldes elektromagnetisk induktion.

Faradays lov siger, at der vil blive induceret en strøm i en leder, som udsættes for et ændrende magnetfelt. Lenzs lov om elektromagnetisk induktion siger, at retningen af denne inducerede strøm vil være sådan, at det magnetfelt, der opstår ved den inducerede strøm, modvirker det oprindelige ændrende magnetfelt, der producerede den. Retningen af denne strøm kan bestemmes ved hjælp af Flemings højrehåndsregel.

Faradays induktionslov forklarer arbejdsgangen i transformatorer, motorer, generatorer og induktorer. Loven er opkaldt efter Michael Faraday, der udførte et eksperiment med en magnet og en spole. Under Faradays eksperiment opdagede han, hvordan EMF induceres i en spole, når fluxen gennem spolen ændrer sig.

Faradays Eksperiment

I dette eksperiment tager Faraday en magnet og en spole og forbinder en galvanometer over spolen. I starten er magneten i ro, så der er ingen afvigelse i galvanometret, dvs. nålen på galvanometret er i centrum eller nulpunkt. Når magneten bevæges mod spolen, vender nålen på galvanometret i en retning.

Når magneten holdes stille i den position, vender nålen på galvanometret tilbage til nulpunktet. Når magneten bevæges væk fra spolen, er der en vis afvigelse i nålen, men i den modsatte retning, og når magneten igen kommer i ro, vender nålen på galvanometret tilbage til nulpunktet. På samme måde, hvis magneten holdes stille og spolen bevæger sig væk fra og hen imod magneten, viser galvanometret også afvigelse. Det ses også, at jo hurtigere ændringen i magnetfeltet er, desto større vil den inducerede EMF eller spændingen være i spolen.

Konklusion: Ud fra dette eksperiment konkluderede Faraday, at hver gang der er relativ bevægelse mellem en leder og et magnetfelt, ændres fluxforbindelsen med en spole, og denne ændring i flux inducerer en spænding over spolen.

Michael Faraday formulerede to love på grundlag af de ovenstående eksperimenter. Disse love kaldes Faradays love om elektromagnetisk induktion.

Faradays Første Lov

Enhver ændring i magnetfeltet i en spole af tråd vil give anledning til, at en EMF induceres i spolen. Denne inducerede EMF kaldes induceret EMF, og hvis lederkredsløbet er lukket, vil strømmen også cirkulere gennem kredsløbet, og denne strøm kaldes induceret strøm.
Metoder til at ændre magnetfeltet:

1. Ved at flytte en magnet hen imod eller væk fra spolen

2. Ved at flytte spolen ind i eller ud af magnetfeltet

3. Ved at ændre arealet af en spole placeret i magnetfeltet

4. Ved at rotere spolen i forhold til magneten

Faradays Anden Lov

Den fastsætter, at størrelsen af den inducerede EMF i spolen er lig med hastigheden for ændringen af flux, der forbinder med spolen. Fluxforbindelsen i spolen er produktet af antallet af vindinger i spolen og den flux, der er forbundet med spolen.

Faradays Lov Formel

Støt