¿Qué es la Ley de Faraday? Directrices legales sobre la inducción electromagnética

Ley de Faraday de la inducción electromagnética

Electromagnetismo

La interacción entre el sujeto magnético y el presente eléctrico se llama electromagnetismo. Los conductores presentes producen un sujeto magnético cuando el presente pasa a través de él. El movimiento de los electrones en un conductor acabará en el presente eléctrico (electrones a la deriva) que se produce debido a los campos electromagnéticos dispuestos a lo largo del conductor.

Los campos electromagnéticos pueden estar dentro del tipo de lo que se guarda en la energía química o en un objeto magnético. Los conductores de transporte actuales colocados en un objeto magnético se encontrarán con energía mecánica, mientras que un conductor colocado en un objeto magnético puede tener sus electrones a la deriva, lo que puede terminar en presencia eléctrica.

Sujeto Flujo

Dos imanes de polos no similares se atraerán mutuamente, mientras que los imanes de polos similares se repelerán (lo mismo ocurre con los costes eléctricos). Cada imán está rodeado por un sujeto de poder y está representado por trazos imaginarios que salen del polo norte de un imán y van al polo sur del imán idéntico.

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«Las trazas que conectan el polo norte y el polo sur de un imán que representa el tema de la energía que hipervínculo las bobinas de un transformador se denomina flujo magnético».

Inducción electromagnética

La inducción electromagnética es un fenómeno que explica cómo los campos electromagnéticos y su presencia son o pueden ser inducidos en una bobina cuando una bobina y un sujeto magnético trabajan juntos. Este fenómeno de «inducción electromagnética» está definido por las directrices legales de Faraday sobre la inducción electromagnética. El recorrido de los CEM inducidos en una bobina o inductores está definido por la regulación de Lenz y la regla de la mano del propio Fleming.

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Pautas legales de la inducción electromagnética de Faraday

Después de que André Marie Ampere (matemático y físico francés conocido como el padre del electromagnetismo) y otros investigaran el impacto magnético del presente, Michael Faraday intentó la alternativa. En medio de sus trabajos, encontró el precepto de la inducción electromagnética en 1831, según el cual cuando se producía un cambio en un sujeto magnético en el que se colocaba una bobina o inductor, se inducían campos electromagnéticos dentro de la bobina.

Esto ocurría sólo cada vez que movía la bobina o el imán que utilizaba dentro del experimento. Sólo se indujeron CEM dentro de la bobina cuando se produjo un cambio en el flujo del sujeto (si la bobina está atascada, al mover el imán hacia o fuera de la bobina se inducen CEM). Así, las directrices legales de Faraday sobre la inducción electromagnética dicen lo siguiente

Las primeras leyes de Faraday

La primera regulación de Faraday sobre la inducción electromagnética afirma que «los CEM se inducen en una bobina cuando hay un cambio en el flujo que se conecta a la bobina».

En otras palabras, cada vez que se modifica el flujo relacionado o conectado a un circuito, se induce un F.M.E. dentro del circuito. Este E.M.F. dura sólo mientras se produce el cambio. La F.M.E. inducida varía como la velocidad si el cambio de flujo.

La segunda legislación de Faraday

La segunda regulación de Faraday sobre la inducción electromagnética establece que «la magnitud de los CEM inducidos en una bobina es instantáneamente proporcional a la velocidad de cambio del flujo que se conecta a la bobina».

En otras palabras, el F.M.E. inducido en un circuito eléctrico es proporcional al precio del tiempo de cambio del flujo de inducción magnética conectado al circuito. La magnitud del F.M.E. inducido es instantáneamente proporcional a la velocidad de cambio del presente. En definitiva, el extra de conexión de flujo a la bobina o conductor, el extra de E.M.F. inducido (dΦ/dt).

Las directrices legales de Faraday sobre la inducción electromagnética pueden escribirse matemáticamente en el tipo de ecuación siguiente.

Las leyes de Faraday sobre la inducción electromagnética

e = N dΦ/dt

El lugar

  • e = CEM inducido
  • N = el número de vueltas
  • dΦ = Cambio de caudal
  • dt = Cambio en el tiempo

Formulación y ecuación de la legislación de inducción electromagnética de Faraday:

Suponiendo que una bobina aloja un número «N» de vueltas y los ajustes de flujo del valor preliminar «Φ1» al valor final «Φ2«en el tiempo «t» segundos. Tiene en cuenta que la conexión del flujo es la multiplicación del flujo conectado a la variedad de vueltas dentro de la bobina, es decir

Fijación del flujo preliminar = NΦ1

Última conexión de flujo = NΦ2

CEM inducidos

e = NΦ1 – NΦ2 / t … wb/s o voltios

∴ Ecuación del CEM inducido «e» transformada a tipo diferencial

e = d/dt (NΦ) … voltios

e = N (dΦ/dt) … voltios

Aquí, la velocidad del cambio de flujo (dΦ) se produce en un tiempo potencial mucho menor (dΦ). La imagen menos «-» en la faceta adecuada de la ecuación revela que el CEM inducido impulsa el presente en una trayectoria tal que se opone a su impacto magnético que produjo el propio CEM. En palabras sencillas, el CEM inducido se opone al desencadenante (cambio en el presente o movimiento) que lo produjo (CEM). Este fenómeno se conoce a menudo como Legislación de Lenz.

e = – N (dΦ/dt) … voltios

Finalmente, este método revela que la FEM inducida en una bobina es igual a la tasa de cambio de flujo (dΦ/dt), variedad de vueltas (N) en esa bobina, es decir

e = N (dΦ/dt) … voltios

Aclaración y funcionamiento de la legislación de Faraday

La siguiente determinación revela las diferentes posibilidades de funcionamiento de la regulación de Faraday.

La figura 1.A revela que a medida que el imán llega a la toma de corriente, el sujeto magnético se altera con respecto a la bobina, y se inducen CEM.

La figura 1.B revela que, al alcanzar el imán el ajuste con mayor rapidez, el sujeto magnético se altera con mayor rapidez con respecto a la bobina, y se induce una mejor FEM.

Explicación y funcionamiento de la Ley de Faraday

La figura 2.A revela que el imán golpea a través de la bobina e induce una FEM.

La figura 2.B revela que el imán golpea el precio similar a través de una bobina con vueltas adicionales (bucles) e induce un mejor CEM.

1ª y 2ª ley de Faraday

La figura 2 revela la demostración esencial de la segunda regulación de Faraday, es decir, que la cantidad de CEM inducida es instantáneamente proporcional a la variedad de tonos dentro de la bobina.

Funciones de la legislación de Faraday

Esencialmente, la regulación más eficaz de la inducción electromagnética de Michael Faraday se utiliza para fines completamente diferentes, como máquinas eléctricas, campos médicos, industrias, etc. Algunas de ellas son las siguientes.

  • Los transformadores eléctricos (de potencia y distribución de t/f), los motores de inducción, las turbinas y los alternadores (para generar energía eléctrica) se basan principalmente en la inducción mutua, es decir, en la regulación de faraday.
  • El funcionamiento del contador de circulación electromagnética y de la cocina de inducción depende de la regulación de Faraday del electromagnetismo.
  • También se utiliza en la ecuación de Maxwell basada principalmente en las trazas de potencia.
  • La regulación de Faraday también puede ser relevante en dispositivos de entretenimiento y musicales, por ejemplo, el piano eléctrico, el violín y la guitarra eléctrica, etc.
  • Inducción magnética basada principalmente en la regulación de Faraday utilizada en los coches eléctricos e híbridos y en la estimulación magnética transcraneal.
  • Los HD portátiles (unidades costosas) y las tabletas gráficas funcionan con inducción magnética que depende de la regulación de Faraday.

Instancia resuelta sobre la regulación del Electromagnetismo de Faraday

Instancia:

Aplica la regla de Faraday para buscar la tensión o FEM inducida a lo largo de una bobina de 100 espiras que está colocada sobre un objeto magnético y que cambia a una velocidad de 5 wb/s.

Resolución:

Información proporcionada:

  • Rango de giros = 100
  • Precio del cambio magnético = 5 wb/s.

Introduciendo los valores en la ecuación de regulación de Faraday

e = N (dΦ/dt)

e = 100 x (5)

e = 500V.

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