Faradays Wetten van Elektromagnetische Inductie: Eerste & Tweede Wet

Wat is Faradays Wet

Faradays wet van elektromagnetische inductie (verwezen naar als Faradays wet) is een basiswet van elektromagnetisme die voorspelt hoe een magnetisch veld zal interactie hebben met een elektrisch circuit om een elektromotief kracht (EMK) te produceren. Dit fenomeen staat bekend als elektromagnetische inductie.

Volgens Faradays wet wordt er een stroom geïnduceerd in een geleider die blootgesteld is aan een veranderend magnetisch veld. Lenzs wet van elektromagnetische inductie stelt dat de richting van deze geïnduceerde stroom zal zijn zodanig dat het magnetisch veld dat door de geïnduceerde stroom wordt gecreëerd tegenwerk het initiële veranderende magnetisch veld dat het heeft geproduceerd. De richting van deze stroom kan worden bepaald met behulp van Flemings rechterhandregel.

Faradays inductiewet legt het werkingsprincipe uit van transformators, motoren, generatoren, en inductoren. De wet is genoemd naar Michael Faraday, die een experiment uitvoerde met een magneet en een spoel. Tijdens Faradays experiment ontdekte hij hoe EMK wordt geïnduceerd in een spoel wanneer de flux door de spoel verandert.

Faradays Experiment

In dit experiment neemt Faraday een magneet en een spoel en sluit een galvanometer aan op de spoel. Aan het begin is de magneet stil, dus er is geen afwijking in de galvanometer, d.w.z. de naald van de galvanometer staat in het midden of op nul. Wanneer de magneet naar de spoel wordt bewogen, wijst de naald van de galvanometer in één richting.

Wanneer de magneet op die positie stil wordt gehouden, keert de naald van de galvanometer terug naar de nulpositie. Als de magneet zich nu van de spoel verwijdert, is er enige afwijking in de naald, maar in de tegengestelde richting, en wanneer de magneet weer stil komt te staan ten opzichte van de spoel, keert de naald van de galvanometer terug naar de nulpositie. Op dezelfde manier, als de magneet stil wordt gehouden en de spoel zich van de magneet verwijdert of naar de magneet toe beweegt, toont de galvanometer ook afwijking. Het blijkt ook dat hoe sneller de verandering in het magnetisch veld, hoe groter de geïnduceerde EMK of spanning in de spoel.

Conclusie: Uit dit experiment concludeerde Faraday dat wanneer er relatieve beweging is tussen een geleider en een magnetisch veld, de fluxlinkage met een spoel verandert en deze verandering in flux een spanning over de spoel induceren.

Michael Faraday formuleerde twee wetten op basis van de bovenstaande experimenten. Deze wetten worden Faradays wetten van elektromagnetische inductie genoemd.

Faradays Eerste Wet

Elke verandering in het magnetisch veld van een draadspoel zal een gespanning in de spoel induceren. Deze geïnduceerde gespanning wordt geïnduceerde gespanning genoemd en indien het geleidercircuit gesloten is, zal de stroom ook door het circuit circuleren en deze stroom wordt geïnduceerde stroom genoemd.
Methode om het magnetisch veld te veranderen:

1. Door een magneet naar of van de spoel te bewegen

2. Door de spoel in of uit het magnetisch veld te bewegen

3. Door het oppervlak van een spoel in het magnetisch veld te veranderen

4. Door de spoel ten opzichte van de magneet te roteren

Faradays Tweede Wet

Het stelt dat de grootte van de in de spoel geïnduceerde EMK gelijk is aan de snelheid van de verandering van de flux die verbonden is met de spoel. De fluxlinkage van de spoel is het product van het aantal windingen in de spoel en de flux die bij de spoel hoort.

Formule van Faradays Wet