กฎของฟาราเดย์เกี่ยวกับการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า: กฎที่หนึ่งและกฎที่สอง

อะไรคือกฎของฟาราเดย์

กฎของฟาราเดย์เกี่ยวกับการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า (เรียกว่า กฎของฟาราเดย์) เป็นกฎหมายพื้นฐานของ แม่เหล็กไฟฟ้า ที่ทำนายว่าสนามแม่เหล็กจะมีปฏิสัมพันธ์กับวงจรไฟฟ้าอย่างไรเพื่อสร้างแรงดันไฟฟ้าทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMF) ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า

กฎของฟาราเดย์ระบุว่ากระแสไฟฟ้าจะถูกเหนี่ยวนำในตัวนำเมื่อตัวนำถูกสัมผัสกับสนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลง กฎของเลนซ์เกี่ยวกับการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า ระบุว่าทิศทางของกระแสไฟฟ้าที่ถูกเหนี่ยวนำนี้จะเป็นเช่นนั้นเพื่อให้สนามแม่เหล็กที่สร้างขึ้นโดยกระแสไฟฟ้าที่ถูกเหนี่ยวนำ ต้านทาน สนามแม่เหล็กแรกเริ่มที่เปลี่ยนแปลงและสร้างมันขึ้นมา ทิศทางของการไหลของกระแสไฟฟ้านี้สามารถกำหนดได้โดยใช้ กฎมือขวาของเฟลมิง.

กฎของฟาราเดย์ในการเหนี่ยวนำอธิบายหลักการทำงานของ หม้อแปลง, มอเตอร์, เครื่องกำเนิดไฟฟ้า, และ ตัวเหนี่ยวนำ กฎนี้ตั้งชื่อตามไมเคิล ฟาราเดย์ ผู้ทำการทดลองด้วยแม่เหล็กและวงจรป้อน ในระหว่างการทดลองของฟาราเดย์ เขาค้นพบว่า EMF จะถูกเหนี่ยวนำในวงจรป้อนเมื่อ ฟลักซ์ ที่ผ่านวงจรป้อนเปลี่ยนแปลง

การทดลองของฟาราเดย์

ในการทดลองนี้ ฟาราเดย์ใช้แม่เหล็กและวงจรป้อนแล้วเชื่อมต่อแกลแวนโนมิเตอร์กับวงจรป้อน เมื่อเริ่มต้น แม่เหล็กอยู่ในสภาพหยุดนิ่ง จึงไม่มีการเบี่ยงเบนของเข็มในแกลแวนโนมิเตอร์ หรือเข็มของแกลแวนโนมิเตอร์อยู่ที่ศูนย์ เมื่อแม่เหล็กถูกเคลื่อนที่เข้าใกล้วงจรป้อน เข็มของแกลแวนโนมิเตอร์จะเบี่ยงเบนไปในทิศทางหนึ่ง

เมื่อแม่เหล็กถูกตรึงอยู่ในตำแหน่งนั้น เข็มของแกลแวนโนมิเตอร์จะกลับไปที่ตำแหน่งศูนย์ เมื่อแม่เหล็กถูกย้ายออกจากวงจรป้อน หัวเข็มของแกลแวนโนมิเตอร์จะเบี่ยงเบนแต่ในทิศทางตรงข้าม และเมื่อแม่เหล็กหยุดนิ่งที่จุดนั้น เข็มของแกลแวนโนมิเตอร์จะกลับไปที่ตำแหน่งศูนย์ เช่นเดียวกัน หากแม่เหล็กถูกตรึงไว้และวงจรป้อนถูกย้ายเข้าออก แกลแวนโนมิเตอร์จะแสดงการเบี่ยงเบนเช่นเดียวกัน นอกจากนี้ยังเห็นว่าความเร็วในการเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็กยิ่งมาก แรงดันไฟฟ้าหรือ แรงดันไฟฟ้า ในวงจรป้อนยิ่งมากขึ้น

สรุป: จากการทดลองนี้ ฟาราเดย์สรุปว่าเมื่อมีการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ระหว่างตัวนำและสนามแม่เหล็ก ฟลักซ์ที่เชื่อมโยงกับวงจรป้อนจะเปลี่ยนแปลง และการเปลี่ยนแปลงนี้จะเหนี่ยวนำแรงดันไฟฟ้าในวงจรป้อน

ไมเคิล ฟาราเดย์สร้างกฎสองข้อบนพื้นฐานของการทดลองดังกล่าว กฎเหล่านี้เรียกว่า กฎของฟาราเดย์เกี่ยวกับการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า.

กฎของฟาราเดย์ข้อที่หนึ่ง

การเปลี่ยนแปลงใด ๆ ของสนามแม่เหล็กในวงจรป้อนจะทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าที่ถูกเหนี่ยวนำในวงจรป้อน แรงดันไฟฟ้าที่ถูกเหนี่ยวนำนี้เรียกว่าแรงดันไฟฟ้าที่ถูกเหนี่ยวนำ และหากวงจรป้อนถูกป้อนกระแสไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าจะไหลผ่านวงจรป้อนและกระแสไฟฟ้านี้เรียกว่ากระแสไฟฟ้าที่ถูกเหนี่ยวนำ

1. โดยการเคลื่อนย้ายแม่เหล็กเข้าหรือออกจากวงจรป้อน

2. โดยการเคลื่อนย้ายวงจรป้อนเข้าหรือออกจากสนามแม่เหล็ก

3. โดยการเปลี่ยนแปลงพื้นที่ของวงจรป้อนที่อยู่ในสนามแม่เหล็ก

4. โดยการหมุนวงจรป้อนเทียบกับแม่เหล็ก

กฎของฟาราเดย์ข้อที่สอง

กฎนี้ระบุว่าขนาดของแรงดันไฟฟ้าที่ถูกเหนี่ยวนำในวงจรป้อนเท่ากับอัตราการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์ที่เชื่อมโยงกับวงจรป้อน ฟลักซ์ที่เชื่อมโยงกับวงจรป้อนคือผลคูณของจำนวนรอบในวงจรป้อนและฟลักซ์ที่เกี่ยวข้องกับวงจรป้อน

สูตรของกฎของฟาราเดย์

ทิป