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什麼是法拉第定律、電磁感應?概念、歷史、公式和例子

2025-07-13自然科學255

我們解釋了什麼是法拉第定律,電磁感應,它的歷史、公式和例子。此外,楞次定律。

什麼是法拉第定律、電磁感應?概念、歷史、公式和例子

法拉第定律研究閉合路中的電磁力

什麼是法拉第定律?

法拉第電磁感應定律,簡稱法拉第定律,由英國科學家邁克爾·法拉第於 1831 年制定。這項法律量化磁場在時間和電場由這些更改創建.

該法律的措辭規定:

“閉合電路中感應的電壓與通過任何表面(以電路本身為邊緣)的磁通量的時間變化率成正比。”

要完全理解這一點,有必要回顧一下法拉第的實驗:一個電池它為一個小線圈提供電流,通過線圈的線圈(纏繞在自己的軸上)產生磁場。當這個線圈移入和移出一個較大的線圈時,它的磁場(隨時間變化的運動) 產生了電壓在可以用檢流計測量的大線圈上。

從這個實驗和法拉第定律的制定中,可以得出許多關於電能,這是楞次定律和現代電力管理的關鍵。

  • 另請參閱:電磁

法拉第定律的歷史

什麼是法拉第定律、電磁感應?概念、歷史、公式和例子

邁克爾·法拉第研究電磁學和電化學。

邁克爾·法拉第(Michael Faraday,1791-1867 年)是圍繞電力和磁性.

當丹麥物理學家奧斯特在1820年實證證明電和磁之間的關係時,法拉第非常興奮,他發現導電線可以移動指南針的磁化針。

法拉第設計了多個實驗.例如,他將兩個金屬絲螺線管纏繞在一個鐵環上,發現當他通過開關將電流通過其中一個螺線管時,另一個螺線管中會感應出電流。法拉第將電流的出現歸因於磁通量隨時間的變化。

因此,法拉第是第一個證明磁場和電場之間關係的人,從所描述的兩個實驗中可以看出。事實上,法拉第定律方程成為麥克斯韋定律陳述的一部分。

法拉第定律公式

法拉第定律通常用以下公式表示:

有限元 (Ɛ) = dφ/dt

其中 FEM 或 Ɛ 表示感應電動勢(電壓),dφ/dt 是磁通量 φ 的時間變化率。

法拉第定律應用實例

什麼是法拉第定律、電磁感應?概念、歷史、公式和例子

電烤箱等日常用品都是由法拉第定律實現的。

幾乎所有的電氣技術都基於法拉第定律,尤其是在發電機、變壓器和電動機方面。

例如,直流電機基於對銅在磁鐵,生成直流.

從這個看似簡單的原則出發,發明瞭諸如變壓器、發電機交流電、磁力制動器或電爐.

楞次定律

該定律來自於能量守恆原理到電磁感應,這使得獲得結論由變化的磁通量(法拉第定律)產生的EMF產生的電流,其方向與產生它的磁通量的變化相反。

用數學術語來說,這轉化為法拉第定律的負號的補充,其表述方式如下:

有限元 (Ɛ) = -(dφ/dt)

該定律對於確定和控制電路的電流行進方向至關重要。它的名字是由於德國科學家海因里希倫茨 (Heinrich Lenz) 於 1834 年制定了它。

標籤: 物理

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