Faradayeva zakona o elektromagnetski indukciji: Prvi in drugi zakon

Kaj je Faradayev zakon

Faradayev zakon elektromagnetske indukcije (oznanjen kot Faradayev zakon) je osnovni zakon elektromagnetizma, ki napoveduje, kako bo magnetno polje vodilo z električnim krmilom za ustvarjanje elektritve sile (EMF). Ta pojav se imenuje elektromagnetska indukcija.

Faradayev zakon pravi, da bo v vodniku, ki je izpostavljen spremenjivemu magnetnemu polju, induciran tok. Lenzov zakon elektromagnetske indukcije pravi, da bo smer tega induciranega toka takšna, da bo magnetno polje, ustvarjeno s strani induciranega toka, protišlo prvotnemu spremenjivemu magnetnemu polju, ki ga je ustvarilo. Smer te pretoka toka lahko določimo z uporabo Flemingovega desne roke.

Faradayev zakon indukcije razlaga delovanje transformatorjev, motorjev, generatorjev in induktorjev. Zakon nosi ime Michaela Faradaya, ki je izvedel poskus z magnetom in črkom. V Faradayevem poskusu je odkril, kako se EMF inducira v črku, ko tok, ki prehaja skozi črek, spremeni.

Faradayev poskus

V tem poskusu Faraday vzame magnet in črek ter poveže galvanometr na črek. Na začetku je magnet mirujoč, zato ni odboja na galvanometru, tj. igla galvanometra je v sredini ali v položaju nič. Ko se magnet premakne proti črku, se igla galvanometra odboji v eno smer.

Ko je magnet mirujoč v tej legi, se igla galvanometra vrne v položaj nič. Ko se magnet oddalji od črka, je nekaj odboja na igli, v nasprotni smeri, in ko se magnet ponovno postavi v miro, se igla galvanometra vrne v položaj nič. Podobno, če je magnet mirujoč in črek se premika oddaljujoč in bližajoč magnetu, galvanometr podobno kaže odboj. Opazili so tudi, da večja hitrost spremembe magnetnega polja, večja bo inducirana EMF ali napetost v črku.

Zaključek: Iz tega poskusa Faraday zaključi, da kadar obstaja relativni gibanje med vodnikom in magnetnim poljem, se spremeni povezanost toka s črkom in ta sprememba toka inducira napetost preko črka.

Michael Faraday je formuliral dva zakona na podlagi zgornjih poskusov. Ti zakoni se imenujejo Faradayevi zakoni elektromagnetske indukcije.

Faradayev prvi zakon

Vsaka sprememba magnetnega polja v črku drutov bo povzročila inducirano EMF v črku. Ta inducirana EMF se imenuje inducirana EMF in če je vodnični krilnik zaprt, bo tok tudi cirkuliral skozi krilnik in ta tok se imenuje inducirani tok.
Načini spremembe magnetnega polja:

1. Premikanjem magneta proti ali stran od črka

2. Premikanjem črka v ali iz magnetnega polja

3. Spreminjanjem površine črka, postavljenega v magnetno polje

4. Vrtenjem črka glede na magnet

Faradayev drugi zakon

Pravi, da je velikost inducirane EMF v črku enaka hitrosti spremembe toka, ki je povezan s črkom. Povezanost toka s črkom je produkt števila zavojnic v črku in toka, povezanega s črkom.

Faradayeva formula zakona