- Hva er Faradays lov?
- Faradays lovhistorie
- Faradays lovformel
- Eksempler på Faradays lovanvendelse
- Lenz lov
Vi forklarer hva Faradays lov er, elektromagnetisk induksjon, dens historie, formel og eksempler. Også Lenz sin lov.
Faradays lov studerer den elektromagnetiske kraften i en lukket krets.Hva er Faradays lov?
Faradays lov om elektromagnetisk induksjon, kjent som Faradays lov, ble formulert av den britiske forskeren Michael Faraday i 1831. Denne loven kvantifiserer forholdet mellom et skiftende magnetfelt i vær og elektrisk felt skapt av disse endringene.
Uttalelsen til nevnte lov sier:
"Den induserte spenningen i en lukket krets er direkte proporsjonal med endringshastigheten i tid av den magnetiske fluksen som passerer gjennom en hvilken som helst overflate med selve kretsen som en kant."
For å forstå dette fullt ut, vil det være nødvendig å gjennomgå Faradays eksperiment: a batteri tilført strøm til en liten spole, og skaper enmagnetfelt gjennom svingene på spolen (metallkabler viklet på sin egen akse). Når denne spolen ble flyttet inn og ut av en større, endret dens magnetiske felt (over tid med bevegelse) genererte en Spenning på den store spolen som kunne måles med et galvanometer.
Fra dette eksperimentet og formuleringen av Faradays lov, mange konklusjoner angående generering av elektrisk energi, som var nøkkelen til Lenzs lov og til moderne forvaltning av elektrisitet.
Faradays lovhistorie
Michael Faraday (1791-1867) var skaperen av sentrale ideer rundt elektrisitet ogmagnetisme.
Faraday var ekstremt begeistret da den danske fysikeren Oersted empirisk demonstrerte forholdet mellom elektrisitet og magnetisme i 1820, og la merke til at en strømledende ledning kunne bevege en magnetisk nål på et kompass.
Faraday designet flere eksperimenter. For eksempel viklet han to ledningssolenoider rundt en jernring og så at når han ved hjelp av en bryter førte strøm gjennom en av solenoidene, ble det indusert en strøm i den andre. Faraday tilskrev utseendet til strøm til endringer i den magnetiske fluksen over tid.
Følgelig var Faraday den første som demonstrerte forholdet mellom magnetiske felt og elektriske felt, som man kan se fra de to beskrevne eksperimentene. Faktisk ble Faraday's Law-ligningen en del av Maxwells lovuttalelser.
Faradays lovformel
Faradays lov uttrykkes vanligvis med følgende formel:
EMF (Ɛ) = dϕ / dt
Hvor FEM eller Ɛ representerer den induserte elektromotoriske kraften (spenningen), og dϕ / dt er den tidsmessige variasjonshastigheten til den magnetiske fluksen ϕ.
Eksempler på Faradays lovanvendelse
Daglige gjenstander som elektriske ovner er muliggjort av Faradays lov.
Så godt som all elektrisk teknologi er basert på Faradays lov, spesielt når det gjelder generatorer, transformatorer og elektriske motorer.
For eksempel var likestrømsmotoren basert på bruk av en disk på kobber som roterte mellom endene av en magnet, og genererte en DC.
Fra dette tilsynelatende enkle prinsippet følger oppfinnelsen av så komplekse ting som en transformator, en generator av vekselstrøm, en magnetbremse eller en elektrisk komfyr.
Lenz lov
Denne loven kommer fra anvendelsen avprinsippet om bevaring av energi til elektromagnetisk induksjon, som gjør det mulig å oppnå konklusjon at EMF produsert av en skiftende magnetisk fluks (Faradays lov), genererer en strøm med en retning som motsetter seg variasjonen av fluksen som produserer den.
Dette er oversatt, i matematiske termer, i tillegg til Faradays lov om et negativt tegn, formulert på denne måten:
EMF (Ɛ) = - (dϕ / dt)
Denne loven er grunnleggende for å bestemme og kontrollere retningen som den elektriske strømmen til en krets beveger seg i. Navnet skyldes det faktum at den tyske forskeren Heinrich Lenz formulerte det i 1834.