ファラデーの法則とは何か、電磁誘導、その歴史、公式、例を説明します。また、レンツの法則。
ファラデーの法則は、閉回路内の電磁力を研究しています。ファラデーの法則とは何ですか?
ファラデーの電磁誘導の法則は、単にファラデーの法則として知られ、1831年に英国の科学者マイケルファラデーによって策定されました。この法則は、 天気 そしてその 電界 これらの変更によって作成されました。
同法の声明は次のように述べています。
「閉回路の誘導電圧は、回路自体をエッジとして任意の表面を通過する磁束の時間変化率に正比例します。」
これを完全に理解するには、ファラデーの実験を確認する必要があります。 バッテリー 小さなコイルに電流を供給し、磁場 コイルの巻きを通して(金属ケーブルはそれ自身の軸に巻かれています)。このコイルが大きなコイルに出入りするとき、その磁場(時間の経過とともに変化する 動き)生成された 電圧 検流計で測定できる大きなコイルに。
この実験とファラデーの法則の定式化から、 電力、レンツの法則と現代の電気管理の鍵でした。
ファラデーの法の歴史
マイケルファラデーは電磁気学と電気化学を研究しました。マイケルファラデー(1791-1867)は、 電気 そしてその磁気.
ファラデーは、デンマークの物理学者エルステッドが1820年に電気と磁気の関係を経験的に示したとき、非常に興奮しました。電流伝導線がコンパス上の磁気針を動かす可能性があることに注目しました。
ファラデーは複数を設計しました 実験。たとえば、彼は2つのワイヤーソレノイドを鉄のリングに巻き付け、スイッチを使用して一方のソレノイドに電流を流すと、もう一方のソレノイドに電流が誘導されることを確認しました。ファラデーは、電流の出現を時間の経過に伴う磁束の変化に起因すると考えました。
その結果、ファラデーは、記述された2つの実験からわかるように、磁場と電場の関係を最初に示しました。実際、ファラデーの法則の方程式はマクスウェルの法則の一部になりました。
ファラデーの法則
ファラデーの法則は通常、次の式で表されます。
EMF(Ɛ)= dϕ / dt
どこ FEM また Ɛ 誘導起電力(電圧)を表し、 dϕ / dt 磁束の時間変化率です ϕ.
ファラデーの法則の適用例
電気オーブンのような日常の物はファラデーの法則によって可能になります。
事実上すべての電気技術は、特に発電機、変圧器、電気モーターに関して、ファラデーの法則に基づいています。
たとえば、直流モーターはディスクの使用に基づいていました 銅 磁石の両端の間で回転し、 DC.
この一見単純な原理から、変圧器、発電機などの複雑なものの発明に従います。 交流電流、磁気ブレーキまたは電気ストーブ。
レンツの法則
この法律は、エネルギー保存の法則 電磁誘導に、それは得ることを可能にします 結論 変化する磁束によって生成されたEMF(ファラデーの法則)は、それを生成する磁束の変化に対抗する方向の電流を生成します。
これは、数学的には、ファラデーの負の符号の法則に加えて、次のように定式化されます。
EMF(Ɛ)=-(dϕ / dt)
この法則は、回路の電気の流れが進む方向を決定および制御するための基本です。その名前は、ドイツの科学者ハインリッヒレンツが1834年にそれを策定したという事実に由来しています。