法拉第电磁感应定律:第一和第二定律

什么是法拉第的法律

法拉第的电磁诱导定律(称为法拉第的法律的基本规律电磁学预测一个磁场会与一个电路产生电动势(EMF)。这种现象被称为电磁感应。

什么是法拉第的法律

法拉第定律指出,导体暴露在变化的磁场中会产生电流。Lenz的电磁诱导定律指出该感应电流的方向将使感应电流产生的磁场反对产生它的初始变化磁场。可以使用该电流的方向使用弗莱明的右手规则

法拉第的归纳法解释了工作原则变形金刚汽车发电机,电感器。法律以迈克尔法雷德队命名,他们用磁铁和线圈进行了实验。在法拉第的实验期间,他发现了如何在线圈中诱导EMF通量通过线圈变化。

法拉第的实验

在该实验中,法拉第采用磁铁和线圈,并将电流计连接在线圈上。在开始时,磁铁处于静止状态,因此在电流计中没有偏转,电流计的针处于中心或零位置。当磁铁朝向线圈移动时,电流计的针在一个方向上偏转。

当磁铁固定在该位置时,电流计针返回到零位置。现在当磁体远离线圈移动时,针而是在针而相反的方向上存在一些偏转,并且当磁体变得静止时,在该点对线圈处,电流计的针返回到零位置。类似地,如果磁铁保持静止并且线圈移动,并且朝向磁体移动,则电流计类似地显示偏转。还可以看出,磁场的变化越快,诱导的EMF或者越大电压在线圈。

磁铁的位置 电流计的偏转
磁铁休息 检流计无偏转
磁铁向线圈移动 在一个方向上的电流仪中的偏转
磁铁在相同的位置保持静止(靠近线圈) 检流计无偏转
磁铁远离线圈 电流仪的偏转,但在相反的方向
磁铁固定在同一位置(远离线圈) 检流计无偏转

结论:从该实验中,法拉第得出结论,无论何时在导体和磁场之间相对运动时,带有线圈的磁通连杆改变,并且该通量的这种变化会引起线圈上的电压。

Michael Faraday在上述实验的基础上,提出了两条定律。这些定律被称为法拉第的电磁诱导定律

法拉第的第一条法律

线圈磁场的任何变化都会在线圈中引起感应电动势。这种感生电动势叫做感生电动势导体电路关闭,当前的还将通过电路循环,该电流称为感应电流。
改变磁场的方法:

  1. 通过将磁铁朝向或远离线圈移动
  2. 通过将线圈移动到磁场中或从磁场中移动
  3. 通过改变线圈在磁场中的面积
  4. 通过旋转线圈相对于磁铁
迈克尔·法拉第

法拉第第二定律

它指出线圈中诱导的EMF的大小等于与线圈连接的磁通量的变化率。线圈的磁通连杆是线圈中的匝数的乘积和与线圈相关的磁通量。

法拉第定律公式

法拉第的法律公式

考虑,磁铁朝向线圈接近。在这里,我们考虑了两个时刻t1和时间T2

随时与线圈连杆,

随时与线圈连杆,

磁通连杆的变化,

让这种变化的助焊剂联系,

所以,通量的变化

现在助焊剂联系的变化率

在右手边取衍生物我们会得到

助焊剂联动的变化率

但根据法拉第的电磁归纳定律,改变率通量连杆等于感应电动势。

考虑楞次定律。

在哪里:

  • 通量Φ在Wb = B.A
  • B =磁场强度
  • 一个=线圈区域

如何提高线圈感应电动势

  • 通过增加线圈内的匝数,即N,由上述公式可以很容易地看出,如果增加线圈内的匝数,感应电动势也会增加。
  • 通过增加磁场强度即在数学上围绕线圈,如果磁场增加,磁通量会增加,如果通量增加EMF诱导将增加。理论上,如果线圈通过更强的磁场,则将有更多的力用于切割的线圈,因此将有更多的EMF诱导。
  • 通过增加线圈和磁铁之间的相对运动的速度-如果线圈和磁铁之间的相对速度从它之前的值增加,线圈将以更快的速度切断磁通量线,因此更多的感应电动势将产生。

法拉第定律的应用

法拉第定律是电磁学中最基本、最重要的定律之一。这一定律在大多数电机、工业和医疗领域等方面都有应用。万博实力品牌

  • 电力变压器基于法拉第定律的函数
  • 电力发电机的基本工作原理是法拉第的法律互感
  • 电磁炉是最快的烹饪方式。它还适用于互感的原则。当电流流过放置在烹饪容器下方的铜线的线圈时,它产生变化的磁场。该交替或改变的磁场引起EMF并因此导电容器中的电流,并且我们知道电流的流量总是产生热量。
  • 电磁流量计是用来测量某些流体的流速的。当磁场作用于导电流体流动的电绝缘管道时,根据法拉第定律,就会在管道中感应到电动势。这个感应电动势与流体流动的速度成正比。
  • 作为电磁学理论的基础,法拉第的力线思想被用于著名的麦克斯韦方程。根据法拉第定律,磁场的变化引起电场麦克斯韦方程中使用了相反的方法。
  • 它也被用于乐器,如电吉他,电子小提琴等。
想更快地学习吗?
每周让电子文章发送到你的收件箱。
不需要信用卡 - 它是100%免费。

关于电气4Umabetx官网.

mabetx官网Electrical4U致力于电气和电子工程相关的教学和分享。

留下你的评论