La legge di Faraday sull'induzione elettromagnetica è una legge fondamentale nella fisica che descrive la relazione tra in cambiamento dei campi magnetici e la forza elettromotiva indotta (EMF) . Questa legge costituisce il fondamento di come funzionano i generatori, i trasformatori e molti altri dispositivi elettrici.
Ecco l'essenza della legge di Faraday:
"L'entità della forza elettromotiva indotta (EMF) in un ciclo chiuso è direttamente proporzionale alla velocità di variazione del flusso magnetico attraverso il ciclo."
Abbattiamo i componenti chiave:
1. Flusso magnetico (φ):
- Ciò rappresenta la quantità di linee di campo magnetico che attraversano una determinata area.
- È calcolato da: φ =b⋅a , dove B è la forza del campo magnetico e A è l'area.
2. Tasso di variazione del flusso magnetico (dφ/dt):
- Questo misura la rapidità con cui il flusso magnetico sta cambiando nel tempo.
- È il derivato del flusso magnetico rispetto al tempo.
3. Forza elettromotiva indotta (EMF):
- Questa è la tensione indotta in un ciclo chiuso a causa del mutevole flusso magnetico.
- È misurato in Volt (V).
La legge di Faraday matematicamente:
ε =- dφ/dt
Dove:
- ε è la forza elettromotiva indotta (EMF)
- dφ/dt è la velocità di variazione del flusso magnetico
Il segno negativo indica la direzione dell'EMF indotta, che è determinata dalla legge di Lenz.
Legge di Lenz:
- Questa legge afferma che la direzione dell'EMF indotta è tale che si oppone al cambiamento nel flusso magnetico che lo ha prodotto.
Applicazioni della legge di Faraday:
* Generatori: Bobine rotanti all'interno di un campo magnetico Esperienza cambiando il flusso magnetico, inducendo un EMF che può alimentare un circuito.
* Transformers: Il mutevole flusso magnetico nella bobina primaria induce un EMF nella bobina secondaria, consentendo la trasformazione della tensione.
* Cooktop induction: Un campo magnetico fluttuante induce correnti parassite nelle pentole, generando calore.
* Sensori magnetici: Questi dispositivi usano la legge di Faraday per rilevare i cambiamenti nei campi magnetici.
La legge di Faraday è un concetto cruciale nell'elettromagnetismo, spiegando come l'energia elettrica può essere generata e trasformata. Ha avuto un profondo impatto sul nostro mondo tecnologico, consentendo lo sviluppo di innumerevoli dispositivi e tecnologie essenziali.
