法拉第歸納定律

米歇爾·法拉第(Michel Faraday)已闡述

不斷變化的磁場如何在導體中產生電流?

法拉第歸納定律

他已經指出,電路中的感應電壓與每次的磁通量變化率成正比,或者,如果磁場發生變化,感應電動勢或電壓會更大,並且磁場變化的方向會調節電流的方向。 這就是法拉第定律。

邁克爾·法拉第
邁克爾·法拉第(Michael Faraday),圖片提供者: 托馬斯·菲利普斯M法拉第Th菲利普斯油1842,標記為公共領域,有關的更多詳細信息 維基共享資源

磁通量

磁通量可以用數學公式表示為ΦB = BA cos法拉第感應定律法拉第感應定律

A是B均勻磁場作用於其上的表面。
ΦB 是磁通量。 是B與A之間的夾角。

改變磁通量的方法:-

  • 從上面的方程式可以理解,如果改變幅度磁場,通量可能會發生變化。
  • 磁場B和線圈平面之間的角度也可以改變,表面積A也是可變的參數。

有關磁通量的一些重要事實:

  • 磁通量是一個標量。
  • SI的磁通量單位表示為韋伯(Wb)
  • 1 Wb = 1特斯拉。
  • CGS的磁通量單位是麥克斯韋。
  • 1Wb =麥克斯韋。

現在,根據法拉第感應定律,(t)的= 法拉第感應定律ΦB.

在N匝線圈的情況下,每匝磁通的變化相同,因此總感應電動勢變為e(t)的= 法拉第感應定律ΦB.

負號指定感應電動勢的方向,該方向符合倫茲定律,其描述如下:

感應電動勢的方向以及因此電路中感應電流的方向應與產生它們的原因相反,即,如果磁通量增加,則感應電動勢將沿嘗試的方向產生減少通量,反之亦然。

實際上,倫茨定律是能量守恆的巧合。 由於感應電動勢以與通量變化相反的方式進行感應,因此必須針對感應的電動勢所產生的這種對立進行工作,以確保通量變化以相同的方式繼續進行。 完成的工作表現為電路中的電能。

從上面的方程式我們可以得出,可以通過以下方式增加電路中的感應電動勢或電流:

  • 迅速改變通量會增加感應電動勢。
  • 在線圈內部使用一根軟鐵芯棒。
  • 增加N,即增加線圈的匝數。

如圖所示,當磁體靠近電路放置或電路靠近磁體放置時,我們可以生成電動勢。 在這些情況下,將顯示感應電流的方向。

根據倫茲定律的感應電場方向
根據倫茲定律的感應電場方向

感應電動勢的另一種方法是交流電的工作原理,其中電路是在磁場中循環的導線線圈,因此磁通量ΦB 隨時間以正弦形式變化。

運動電動勢(法拉第感應定律的含義)

法拉第定律
相對運動引起的磁通量變化引起的電動勢

上圖顯示了矩形導體ABCD,導電棒EF在其上以恆定速度運動。 磁場垂直,即向內於閉合導電環路ABFE的平面。 

在時間t = ts處環路所包圍的磁通為

ΦB(噸)= = BA = Blx(t),

該通量的時間變化率,感應出由e =Φ給出的電動勢B =(-Blx(t))= Bl.x(t)= Blv。                                                                                                                          

由於導體EF的運動而不是改變磁場而獲得的該電動勢被稱為運動電動勢。

電磁感應將電流和電壓的感應解釋為磁場變化的巧合。 但是,更現代的觀點認為,即使在沒有導線或任何材料介質的情況下,也會發生感應。

關於 Amrit Shaw

法拉第感應定律聯繫我們的前作者:LinkedIn(https://www.linkedin.com/in/amrit-shaw/)

en English
X