Faraday’nin Elektromanyetik Endüksiyon Yasaları: Birinci ve İkinci Yasası

Faraday Yasası Nedir

Elektromanyetik indüksiyonun Faraday yasası (kısaca Faraday yasası olarak adlandırılır) elektromanyetizma temel bir yasasıdır ve bir magnetik alanın bir elektrik devresiyle nasıl etkileşime gireceğini ve bir elektromotif kuvvet (EMF) oluşturacağını tahmin eder. Bu fenomen elektromanyetik indüksiyon olarak bilinir.

Faraday yasası, bir iletkenin değişen bir manyetik alana maruz kaldığında bu iletken içinde bir akım oluşacağını belirtir. Lenz'in elektromanyetik indüksiyon yasası, bu indüklenmiş akımın yönünün, onu oluşturan ilk değişen manyetik alana karşı olacağını belirtir. Akım akışının yönü, Fleming'in sağ el kuralı ile belirlenebilir.

Faraday indüksiyon yasası, dönüşçülerin, motorların, jeneratörlerin ve indüktörlerin çalışma prensibini açıklar. Bu yasa, bir manyet ve bir bobin üzerinde deney yapan Michael Faraday'dan sonra isimlendirilmiştir. Faraday'nin deneyinde, manyetik akış bobinden geçtiğinde EMF'nin nasıl oluştuğu keşfedildi.

Faraday Deneyi

Bu deneyde, Faraday bir manyet ve bir bobin alır ve bobine bir galvanometre bağlar. Başlangıçta, manyet durur ve galvanometrede sapma olmaz, yani galvanometrenin iğnesi merkez veya sıfır konumundadır. Manyet, bobine doğru hareket ettirildiğinde, galvanometrenin iğnesi bir yönde sapar.

Manyet, o pozisyonda durduğunda, galvanometrenin iğnesi sıfır konumuna döner. Şimdi, manyet bobinden uzaklaştığında, iğne bir sapma gösterir ancak ters yönde, ve manyet tekrar durduğunda, galvanometrenin iğnesi sıfır konumuna geri döner. Benzer şekilde, manyet sabit tutulup bobin manyetten uzaklaştırılıp yaklaştırıldığında, galvanometre benzer şekilde sapma gösterir. Ayrıca, manyetik alanın değişim hızı ne kadar hızlıysa, bobindeki indüklenmiş EMF veya gerilim de o kadar büyük olur.

Sonuç: Bu deney sonucunda, Faraday, bir iletken ve bir manyetik alan arasında herhangi bir göreceli hareket olduğunda, bobinle bağlantılı manyetik akış değişir ve bu akış değişimi, bobinde bir gerilim indukirir.

Michael Faraday, yukarıdaki deneyler üzerine iki yasa formüle etti. Bu yasalar, Faraday'nin elektromanyetik indüksiyon yasaları olarak adlandırılır.

Faraday'nin Birinci Yasası

Bir tel sarımındaki manyetik alanın herhangi bir değişikliği, sarımda bir EMF indüklenecektir. Bu indüklenmiş EMF, indüklenmiş EMF olarak adlandırılır ve iletken devre kapalıysa, iletken devre üzerinden de dolaşacaktır ve bu akım indüklenmiş akım olarak adlandırılır.
Manyetik alanın değiştirilmesi için yöntemler:

1. Manyetiği bobine doğru veya uzağa hareket ettirerek

2. Bobini manyetik alanda içeri veya dışarı hareket ettirerek

3. Manyetik alanda bulunan bobinin alanını değiştirerek

4. Bobini manyete göre döndürerek

Faraday'nin İkinci Yasası

Bu yasa, bobinde indüklenen EMF'nin büyüklüğünün, bobinle bağlantılı olan akışın değişim hızına eşit olduğunu belirtir. Bobinle bağlantılı manyetik akış, bobindeki tur sayısı ile bobinle ilişkili manyetik akışın ürünüdür.

Faraday Yasası Formülü

Bir manyet, bir bobine yaklaşırken, burada T