กฎของฟาราเดย์คืออะไร? »นิยามและความหมาย

Anonim

กฎของฟาราเดย์หรือเรียกอีกอย่างว่ากฎของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นสมมติฐานจากการทดลองของไมเคิลฟาราเดย์นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษซึ่งในปีพ. ศ. 2374 ระบุว่าแรงดันไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในวงจรปิดเป็นสัดส่วนอย่างเปิดเผยกับความเร็ว ที่มีการปรับเปลี่ยนตามเวลาการหมุนเวียนของแม่เหล็กที่แทรกซึมพื้นผิวทุกประเภทโดยมีวงจรเป็นขอบ

กฎของฟาราเดย์เป็นความสัมพันธ์พื้นฐานที่พัฒนาขึ้นจากสมการของแมกซ์เวลล์ สามารถใช้เป็นบทสรุปโดยสรุปเกี่ยวกับวิธีการกำเนิดแรงดันไฟฟ้าผ่านการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อมแม่เหล็ก แรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำในขดลวดเทียบเท่ากับค่าลบของอัตราการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กซึ่งเพิ่มขึ้นสองเท่าด้วยจำนวนรอบของขดลวดซึ่งทำให้เกิดปฏิสัมพันธ์ของประจุกับสนามแม่เหล็ก

ควรสังเกตว่าการทดลองที่สำคัญที่สุดที่กระตุ้นให้ฟาราเดย์สร้างกฎของเขานั้นง่ายมาก ฟาราเดย์ใช้กระบอกกระดาษแข็งโดยมีลวดพันรอบเพื่อสร้างขดลวด ฉันวนโวลต์มิเตอร์ผ่านขดลวดและบันทึกแรงดันไฟฟ้าที่เหนี่ยวนำเมื่อแม่เหล็กผ่านขดลวด

การทดลองนี้ทำให้เขาได้ข้อสรุปดังต่อไปนี้:

  • ในขณะที่แม่เหล็กอยู่นิ่งหรือใกล้กับขดลวด: ไม่มีการตรวจจับแรงดันไฟฟ้า
  • เมื่อแม่เหล็กเข้าสู่ขดลวด: มีทะเบียนแรงดันไฟฟ้าขนาดเล็กซึ่งมีขนาดสูงมากเมื่อแม่เหล็กอยู่ใกล้กับศูนย์กลางของขดลวดมาก
  • เมื่อแม่เหล็กเคลื่อนผ่านศูนย์กลางของขดลวด: สังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าอย่างกะทันหัน
  • เมื่อแม่เหล็กเริ่มที่จะออกมาจากขดลวด: แรงดันไฟฟ้าที่เคาน์เตอร์ก็สังเกตเห็นในทิศทางที่ตรงข้ามของแม่เหล็กมุ่งไปสู่ขดลวด

ข้อสังเกตทั้งหมดนี้สอดคล้องอย่างมากกับสิ่งที่ระบุไว้ในกฎหมายของฟาราเดย์ แม้เมื่อแม่เหล็กที่เหลือมันคือความสามารถในการสร้างที่ยิ่งใหญ่แม่เหล็กสนามโดยไม่ต้องกระตุ้นให้เกิดแรงดันไฟฟ้าใด ๆ เนื่องจากการไหลของของเหลวผ่านขดลวดจะไม่เปลี่ยนแปลง เมื่อแม่เหล็กเข้าใกล้ขดลวดฟลักซ์จะเพิ่มขึ้นอย่างกะทันหันจนกระทั่งแม่เหล็กอยู่ภายใน เมื่อผ่านไปแล้วฟลักซ์แม่เหล็กจะเริ่มเคลื่อนตัวลงมา ต่อจากนั้นแรงดันไฟฟ้าที่เหนี่ยวนำจะกลับด้าน