Законы электромагнитной индукции Фарадея: Первый и Второй закон

Что такое закон Фарадея

Закон электромагнитной индукции Фарадея (известный как закон Фарадея) является основным законом электромагнетизма, предсказывающим, как магнитное поле будет взаимодействовать с электрической цепью, чтобы создать электродвижущую силу (ЭДС). Этот феномен известен как электромагнитная индукция.

Закон Фарадея гласит, что ток будет индуцироваться в проводнике, который подвергается изменению магнитного поля. Закон Ленца электромагнитной индукции утверждает, что направление этого индуцированного тока будет таким, что магнитное поле, созданное индуцированным током, противодействует первоначальному изменяющемуся магнитному полю, которое его породило. Направление этого потока тока можно определить, используя правило правой руки Флеминга.

Закон индукции Фарадея объясняет принцип работы трансформаторов, двигателей, генераторов и индуктивностей. Закон назван в честь Майкла Фарадея, который провел эксперимент с магнитом и катушкой. В ходе эксперимента Фарадея он обнаружил, как ЭДС индуцируется в катушке, когда поток, проходящий через катушку, изменяется.

Эксперимент Фарадея

В этом эксперименте Фарадей берет магнит и катушку и подключает гальванометр к катушке. В начале магнит находится в покое, поэтому нет отклонения стрелки гальванометра, то есть стрелка гальванометра находится в центре или в нулевом положении. Когда магнит приближается к катушке, стрелка гальванометра отклоняется в одном направлении.

Когда магнит остается неподвижным в этом положении, стрелка гальванометра возвращается в нулевое положение. Теперь, когда магнит удаляется от катушки, стрелка гальванометра отклоняется, но в противоположном направлении, и снова, когда магнит становится неподвижным, относительно катушки, стрелка гальванометра возвращается в нулевое положение. Аналогично, если магнит остается неподвижным, а катушка удаляется и приближается к магниту, гальванометр также показывает отклонение. Также наблюдается, что чем быстрее изменяется магнитное поле, тем больше будет индуцированная ЭДС или напряжение в катушке.

Вывод: На основе этого эксперимента Фарадей заключил, что всякий раз, когда существует относительное движение между проводником и магнитным полем, связь потока с катушкой изменяется, и это изменение потока индуцирует напряжение на катушке.

Майкл Фарадей сформулировал два закона на основе вышеупомянутых экспериментов. Эти законы называются законами электромагнитной индукции Фарадея.

Первый закон Фарадея

Любое изменение магнитного поля катушки провода вызовет индукцию ЭДС в этой катушке. Эта индуцированная ЭДС называется индуцированной ЭДС, и если цепь проводника замкнута, ток также будет циркулировать по цепи, и этот ток называется индуцированным током.
Методы изменения магнитного поля:

1. Перемещением магнита к катушке или от нее

2. Перемещением катушки в магнитное поле или из него

3. Изменением площади катушки, находящейся в магнитном поле

4. Поворотом катушки относительно магнита

Второй закон Фарадея

Он утверждает, что величина индуцированной ЭДС в катушке равна скорости изменения потока, связывающего катушку. Связь потока с катушкой является произведением числа витков в катушке и связанного с ней потока.

Формула закона Фарадея

Чаевые