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Faraday-Gesetz

Wir erklären Ihnen das Faradaysche Gesetz, die elektromagnetische Induktion, ihre Geschichte, Formel und Beispiele. Außerdem das Lenzsche Gesetz.

Das Faradaysche Gesetz untersucht die elektromagnetische Kraft in einem geschlossenen Kreislauf.
  1. Was ist das Faradaysche Gesetz?

Das Faradaysche Gesetz zur elektromagnetischen Induktion, einfach als Faradaysches Gesetz bekannt, ist ein Prinzip der Physik, das der britische Wissenschaftler Michel Faraday 1831 formuliert hat Beziehung zwischen einem sich ändernden Magnetfeld und dem elektrischen Feld, das durch seine Änderungen erzeugt wird .

Die Erklärung dieses Gesetzes besagt:

Die in einem geschlossenen Stromkreis induzierte Spannung ist direkt proportional zu der Geschwindigkeit, mit der der elektromagnetische Einstrom, der mit dem Stromkreis selbst über eine Fläche strömt, sich mit der Zeit ändert.

Dies bedeutet, dass in jedem geschlossenen Stromkreis die elektromagnetische Kraft der Änderungsrate des Magnetflusses des Stromkreises entspricht.

Um dies jedoch vollständig zu verstehen, muss das Experiment von Faraday überprüft werden: Eine Batterie speist eine kleine Spule mit Strom und erzeugt durch Windungen ein magnetisches Feld (Drähte sind angeschlossen). Drähte rollten um ihre eigene Achse), die den Energiefluss im Serienbetrieb verstärken.

Dann wird durch Einführen der kleinen Spule in eine große, um die Reibung der Magnetfelder zu erzwingen, Elektrizität erzeugt, deren Eigenschaften in einem Galvanometer gemessen werden können.

Aus diesem Experiment und der Formulierung von Faraday werden zahlreiche Schlussfolgerungen hinsichtlich der Erzeugung elektrischer Energie gezogen, die für das Gesetz von Lenz und für das moderne Management von Elektrizität von entscheidender Bedeutung waren .

Es kann dir dienen: Elektromagnetismus

  1. Faradays Rechtsgeschichte

Michael Faraday studierte Elektromagnetismus und Elektrochemie.

Michael Faraday (1791-1867) war ein zentraler Wissenschaftler in der modernen westlichen Tradition und Vater zentraler Ideen über Elektrizität und Magnetismus wie Kraftlinien oder elektromagnetische Felder.

Faraday war sehr aufgeregt, als der dänische Physiker Oersted 1820 versehentlich die Beziehung zwischen Elektrizität und Magnetismus demonstrierte . Deshalb baute Faraday ein Gerät mit einem Galvanometer, das an einen Eisenring angeschlossen war, der wiederum mit einer Batterie und einem Schalter verbunden war, die alle im geschlossenen Stromkreis waren.

Er bemerkte dann, dass das Galvanometer beim Öffnen und Schließen des Schalters kleine Änderungen registrierte, die er auf Änderungen des Magnetflusses im Laufe der Zeit zurückführte, die ihn dazu veranlassten, sein berühmtes Gesetz zu formulieren.

Infolgedessen hat Faraday als erster die Beziehung zwischen Magnetfeldern und elektrischen Feldern demonstriert, wie aus seinem im vorherigen Abschnitt beschriebenen Experiment hervorgeht. Tatsächlich wurde die Gleichung des Faradayschen Gesetzes Teil von Maxwells Aussagen.

  1. Faradaysche Gesetzesformel

Das Faradaysche Gesetz wird normalerweise durch die folgende Formel ausgedrückt:

FEM (Ɛ) = dϕ / d t

Wobei FEM oder Ɛ die induzierte elektromotorische Kraft (Spannung) darstellen und der Rest die Rate der zeitlichen Änderung des Magnetflusses ϕ ist.

  1. Beispiele für die Strafverfolgung

Alltagsgegenstände wie Elektrobacköfen sind dank des Faradayschen Gesetzes möglich.

Praktisch die gesamte Elektrotechnik basiert auf dem Faradayschen Gesetz, insbesondere in Bezug auf Generatoren, Transformatoren und Elektromotoren.

Zum Beispiel basierte der Gleichstrommotor auf der Verwendung einer Metallschleife, die sich in einem bewegungslosen elektrischen Feld dreht, dessen Kontakte bei Bewegung auf leitenden Metallen Elektrizität erzeugen würden, wenn sie sich um ihre Achse bewegen.

Das heißt, durch Bewegen eines Magnetfelds können Sie den Unterschied in der erzeugten elektrischen Intensität ausnutzen und in Arbeit, Wärme usw. umwandeln. Aus diesem scheinbar einfachen Prinzip folgt die Erfindung so komplexer Dinge wie eines Transformators, eines Wechselstromgenerators, einer Magnetbremse oder eines Elektroherdes .

More in: Gleichstrom, Wechselstrom

  1. Lenzsches Gesetz

Dieses Gesetz ergibt sich aus der Anwendung des Energieerhaltungsprinzips auf das elektromagnetische Feld, um den Schluss zu ziehen, dass die Spannungen oder Spannungen, die für a gelten Der Treiber erzeugt eine EMK, die jeder Veränderung des ursprünglichen Stroms, der sie erzeugt, entgegenwirkt.

In mathematischen Begriffen bedeutet dies, dass in das Faradaysche Gesetz ein negatives Vorzeichen eingefügt wird, das folgendermaßen formuliert wird:

FEM ( ) = - (d / d t )

Dieses Gesetz ist grundlegend, um die Richtung zu bestimmen und zu steuern, in die sich der elektrische Fluss eines Stromkreises bewegt . Sein Name ist darauf zurückzuführen, dass der deutsche Wissenschaftler Heinrich Lenz ihn 1834 formulierte.

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