邁克爾·法拉第在 1831 年發現了電磁感應現象,這是一項重大突破,並導致了電動機和發電機的發明。法拉第電磁感應定律描述了兩種現象:導體與磁場之間的相互作用,以及磁場產生的電動勢,分別被廣泛稱為法拉第第一定律和法拉第第二定律。
- 法拉第定律:法拉第第一感應定律法拉第第二感應定律
- 法拉第定律方程
- 法拉第定律的應用
- 邁克爾法拉第(1791 年 9 月 22 日 - 1867 年 8 月 25 日)
- 法拉第進行的實驗
法拉第定律:
在奧斯特發現載流導體會產生磁場之後,法拉第假設磁場也應該產生電流。10 多年來,他在倫敦的實驗室進行了多次實驗。這些實驗最終導致了電磁感應的發現。
法拉第第一感應定律
法拉第第一感應定律指出, “放置在變化磁場中的導線會感應出電動勢”。這種現象被稱為電磁感應。
靜磁場不會引起感應。磁場和導線之間應該有相對運動。例如,磁鐵或電線正在移動,或者磁場本身應該發生變化或變化。如果存在變化的磁場,它將對導線中的帶電粒子施加一個力以使其移動。這種力被稱為電動勢。
法拉第第二感應定律
法拉第第二感應定律指出, “感應電動勢的大小與放置導線的磁場的變化率成正比”。
法拉第定律方程
由於磁場變化而線上圈中感應出的電動勢由電磁感應第二定律給出,該定律在磁場和感應電動勢之間形成了關係。感應電動勢的大小可以表示如下:
其中,e 是感應電動勢的大小,φ是連線線圈的磁通量,N 是線圈的匝數。負號表示感應電流將沿與磁場變化相反的方向流動。
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法拉第定律方程表明,可以透過執行以下操作來增加線圈中感應的電動勢:
- 增加線圈的匝數。
- 增加線圈和磁場之間的相對運動速度。磁場變化越快,感應電動勢越高。
- 增加磁場強度。連線線圈的磁通量越高,感應電動勢越高。
法拉第定律的應用
電磁感應是變壓器、電動機和發電機的基礎。
- 在變壓器中,電能透過電磁感應從初級線圈傳遞到次級線圈。
- 在電動機和發電機中,功率透過電磁感應從轉子傳遞到定子,反之亦然。
- 電磁爐利用電磁感應原理。
邁克爾法拉第(1791 年 9 月 22 日 - 1867 年 8 月 25 日)
邁克爾法拉第是英國物理學家和化學家。他在 1831 年發現了電磁感應現象。除此之外,他還是創造了陽極、陰極和電解這三個詞的人。除此之外,他還發明瞭苯。
他被牛津大學授予名譽民法博士學位,但由於某些原因他拒絕了。電容法拉的單位以他的名字命名。
法拉第進行的實驗
法拉第進行了幾次實驗來證明他的假設。其中第一個是電磁感應的演示。他把兩個線圈繞在一個鐵環上。電池和開關連線到其中一個線圈,檢流計連線到另一個。他發現當他關閉開關時檢流計偏轉,當他開啟開關時它偏轉到另一個方向。
幾周後,他進行了另一項實驗,將永磁體移向與電流計相連的線圈。他發現,當磁鐵移向線圈時,檢流計會偏向一個方向,而當磁鐵移開時,電流計會偏向另一個方向。這兩個實驗導致了法拉第電磁感應定律的發現。
