Saintis Michael Faraday ditemui dan menerbitkan Elektromagnetik aruhan pada tahun 1831. Pada tahun 1832, saintis Amerika Joseph Henry secara bebas ditemui. Konsep asas aruhan elektromagnetik telah diambil dari idea garis daya. Walaupun pada saat penemuan, para saintis membuang ideanya, kerana mereka tidak diciptakan secara matematik. James Clerk Maxwell telah menggunakan idea-idea Faraday sebagai asas teori elektromagnetik kuantitatifnya. Pada tahun 1834, Heinrich Lenz telah mencipta undang-undang untuk menjelaskan perubahan di seluruh litar. Arah e.m. yang diinduksi dapat diterima dari undang-undang Lenz & hasil semasa dari aruhan elektromagnetik.
Apakah Aruhan Elektromagnetik?
Definisi aruhan elektromagnetik adalah penciptaan voltan atau daya elektromotif di seberang kepada pemandu dalam medan magnet yang berbeza-beza. Secara amnya, Michael Faraday diakui dengan inovasi induksi pada tahun 1831. James Clerk Maxwell telah menggambarkannya secara ilmiah sedangkan undang-undang induksi Faraday. Arah medan yang diinduksi dapat ditemukan melalui hukum Lenz. Selepas itu, undang-undang Faraday digeneralisasikan persamaan Maxwell-Faraday. Aplikasi induksi Elektromagnetik merangkumi komponen elektrik seperti pengubah, induktor , serta peranti seperti penjana dan motor .
Undang-undang Induksi Faraday dan undang-undang Lenz
Undang-undang aruhan Faraday menggunakan fluks magnetik ΦB di seluruh kawasan ruang yang dikelilingi oleh gelung wayar. Di sini fluks dapat digambarkan oleh permukaan yang tidak terpisahkan.
fluks magnet
Di mana ‘dA’ adalah unsur permukaan
‘Σ’ ditutup dengan gelung wayar
‘B’ adalah medan magnet.
‘B • dA’ adalah produk titik yang berkomunikasi dengan jumlah fluks magnet.
Fluks magnetik di seluruh gelung wayar boleh berkadar dengan no. garis fluks magnet yang melebihi seluruh gelung.
Setiap kali aliran semasa permukaan berubah, undang-undang Faraday menyatakan bahawa gelung wayar memperoleh EMF (daya elektromotif). Undang-undang yang paling umum menyatakan bahawa EMF yang diinduksi dalam litar tertutup boleh setara dengan kadar perubahan fluks magnet yang disertakan oleh litar.
Di mana ‘ε’ adalah EMF & ‘ΦB’ adalah fluks magnet. Arah daya elektromotif dapat diberikan oleh undang-undang Lenz, dan undang-undang ini menyatakan bahawa arus terpengaruh yang akan mengalir dalam cara yang akan menolak transformasi yang menghasilkannya. Ini kerana isyarat negatif dalam persamaan sebelumnya.
Untuk menaikkan daya elektromagnetik yang dihasilkan, pendekatan biasa adalah untuk mengembangkan sambungan fluks dengan membuat gelung wayar yang tertutup rapat yang dikumpulkan dengan putaran sama N, masing-masing dengan fluks magnet yang serupa melaluinya. Maka EMF yang dihasilkan akan menjadi N kali ganda daripada wayar 1-tunggal.
ε = -N δΦB / ∂t
EMF dapat dihasilkan melalui penyimpangan fluks magnetik ke seluruh permukaan gelung wayar yang dapat diperoleh dengan pelbagai cara.
- Medan magnet (B) berubah
- Gelung wayar boleh diputarbelitkan serta permukaan (Σ) akan diubah.
- Arah permukaan (dA) berubah & sebarang kombinasi di atas
Induksi Elektromagnetik Undang-undang Lenz
Induksi elektromagnetik undang-undang Lenz menyatakan bahawa setiap kali daya elektromagnetik dihasilkan dengan menyesuaikan fluks magnet berdasarkan Undang-undang Faraday, maka polaritas emf yang dihasilkan menghasilkan arus & medan magnet menentang perubahan yang menghasilkannya.
ε = -N δΦB / ∂t
Dalam persamaan aruhan elektromagnetik di atas, isyarat negatif menunjukkan emf yang diinduksi, serta modifikasi dalam fluks magnet (δΦB), mempunyai isyarat terbalik.
Di mana,
Ε adalah emf Induksi
δΦB diubah suai dalam fluks magnet
N adalah tidak. kelainan dalam gegelung
Persamaan Maxwell-Faraday
Secara amnya, hubungan antara daya elektromagnetik yang dikenali sebagai ε dalam gelung wayar mengenai permukaan seperti Σ, serta medan elektrik (E) di dalam wayar dapat diberikan oleh
medan elektrik-di-maxwell
Dalam persamaan di atas, ‘dℓ’ adalah elemen lengkung permukaan yang dikenali sebagai ‘Σ’, menyatukannya dengan definisi fluks.
Bentuk integral persamaan Maxwell-Faraday boleh ditulis sebagai
fluks magnet
Persamaan di atas adalah salah satu Persamaan Maxwell dari empat persamaan dan dengan itu memainkan peranan penting dalam teori elektromagnetisme klasik.
integral-bentuk-of-the-maxwell-faraday-persamaan
Undang-undang & Relativiti Faraday
Undang-undang Faraday menyatakan dua fakta yang berbeza. Salah satunya ialah daya elektromagnetik dapat dihasilkan melalui daya magnet di atas wayar bergerak, begitu juga EMF pengubah EMF dapat dihasilkan dengan daya elektrik kerana perubahan medan magnet.
Pada tahun 1861, James Clerk Maxwell menarik perhatian untuk fakta fizikal yang dapat diperhatikan secara berasingan. Ini boleh dianggap sebagai contoh eksklusif dalam konsep fizik di mana undang-undang asas itu dibangkitkan untuk menjelaskan dua fakta yang tidak serupa.
Albert Einstein diperhatikan bahawa kedua-dua keadaan kedua-duanya berkomunikasi ke arah pergerakan perbandingan antara magnet & konduktor, dan hasilnya tidak berubah oleh mana seseorang bergerak. Ini adalah salah satu jalan utama yang mendorongnya mengembangkan kerelatifan tertentu.
Eksperimen Induksi Elektromagnetik
Kita tahu bahawa elektrik boleh dibawa oleh aliran elektron semasa. Salah satu ciri utama dan sangat berguna semasa ialah ia membuat medan magnetnya sendiri yang dapat diterapkan dalam beberapa jenis motor dan juga peralatan. Di sini kita akan memberikan idea mengenai konsep ini dengan menjelaskan eksperimen aruhan elektromagnetik.
eksperimen elektromagnetik-aruhan
Bahan yang diperlukan dalam eksperimen ini merangkumi wayar tembaga nipis, bateri tanglung 12V, paku logam panjang, bateri 9V, suis togol, pemotong wayar, pita elektrik, dan klip kertas.
- Sambungan dan Ini Berfungsi
- Ambil wayar panjang dan sambungkan ke o / p positif suis togol.
- Putar wayar sekurang-kurangnya 50 kali di sekitar paku logam untuk membuat solenoid.
- Setelah memutar wayar selesai, sambungkan wayar ke terminal negatif bateri.
- Ambil sekeping wayar dan sambungkan ini ke terminal positif bateri dan beralih terminal negatif beralih.
- Aktifkan suis.
- Letakkan klip kertas berhampiran dengan paku logam.
Aliran arus dalam litar akan menjadikan paku logam menjadi magnetik dan juga akan memagnetkan klip kertas. Di sini bateri 12V akan menghasilkan magnet yang lebih kuat berbanding dengan bateri 9V.
Permohonan
Prinsip aruhan elektromagnetik dapat diterapkan dalam banyak peranti dan juga sistem. Beberapa contoh aruhan elektromagnetik merangkumi yang berikut.
- Transformer
- Motor aruhan
- Penjana elektrik
- Pembentukan elektromagnetik
- Meter Kesan Dewan
- Pengapit Semasa
- Masakan induksi
- Meter aliran magnet
- Tablet grafik
- Kimpalan aruhan
- Pengecasan induktif
- Induktor
- Lampu suluh yang dihidupkan secara mekanikal
- Cincin Rowland
- Pengambilan
- Rangsangan magnetik transkranial
- Pemindahan tenaga tanpa wayar
- Pengedap Induksi
Oleh itu, ini semua berkaitan Aruhan elektromagnetik . Ini adalah kaedah di mana konduktor terletak dalam medan magnet yang berbeza-beza yang akan menyebabkan penemuan voltan melintasi konduktor. Ini akan menyebabkan arus elektrik. Prinsip induksi elektromagnetik dapat diterapkan dalam aplikasi yang berbeza seperti transformer, induktor, dll. Ini adalah asas bagi semua jenis motor elektrik dan generator yang dapat digunakan untuk menghasilkan elektrik dari gerakan elektrik. Inilah soalan untuk anda, siapa yang menemui induksi elektromagnetik?
