در این مبحث قوانین القای الکترومغناطیسی فارادی شرح داده شده است. هرگاه جریان الکتریکی از یک هادی عبور کند، میدان مغناطیسی در فضای اطراف رسانا ایجاد می شود. بنابراین، می توان گفت که وقتی الکترون در حرکت است، میدان مغناطیسی تولید می کند. از طرف دیگر، هنگامی که یک میدان مغناطیسی یک هادی را قطع می کند، جریانی از الکترون ها در رسانا ایجاد می کند. دانشمند، آقای مایکل فارادی، الکتریسیته را با «تبدیل مغناطیس» اختراع کرده بود و قوانین اساسی القای الکترومغناطیسی را فرموله کرده بود، بر اساس قوانین القای الکترومغناطیسی فارادی، عملکرد موتورها، ژنراتور و ترانسفورماتور و غیره است.
اکنون توضیح می دهیم که چگونه "EMF القایی" در یک هادی تولید می شود؟
اجازه دهید، یک آهنربای میله ای ثابت در نزدیکی یک سیم پیچ عایق قرار داده شود که پایانه های آن به یک گالوانومتر حساس متصل است.(G)که در شکل نشان داده شده است. هنگامی که آهنربا و سیم پیچ ثابت هستند، هیچ انحرافی در گالوانومتر وجود نخواهد داشت.
اکنون، آهنربا در موقعیت خود به طور ناگهانی به سیم پیچ نزدیک می شودسی دیاز موقعیتAB، (که در شکل نشان داده شده است). سپس یک انحراف لحظه ای در گالوانومتر مشاهده شده است و تا زمانی که آهنربا نسبت به سیم پیچ در حرکت باشد، این انحراف باقی می ماند. هنگامی که آهنربا در موقعیت جدید خود دوباره ثابت می شودسی دی، انحراف گالوانومتر به صفر می رسد.
بعد، اگر آهنربا به طور ناگهانی از سیم پیچ دور شود، به این معنی است که از موقعیت الک شده استسی دیبهAB. به طور مشابه، یک انحراف لحظه ای در گالوانومتر رخ داده است و تا زمانی که آهنربا در حال حرکت است ادامه می یابد، اما انحراف در جهت مخالف انحراف قبلی است. از انحراف گالوانومتر می توان نشان داد که مقداری emf در سیم پیچ تولید می شود و تا زمانی که تغییر شار وجود دارد این emf القایی وجود دارد. و شار ثابت هرگز هیچ EMF را در هادی ثابت القا نمی کند.
زمانی که آهنربای میله ای ثابت است و هادی به طور ناگهانی دور شده یا به سمت آهنربا می رود، می توانیم به همین نتیجه دست پیدا کنیم. اگر یک هادی AB که در یک میدان مغناطیسی و یک گالوانومتر قرار دارد به آن هادی که در شکل نشان داده شده است متصل شود.
مشخص شده است که هرگاه هادی به سمت بالا یا پایین حرکت می کند، یک انحراف لحظه ای در گالوانومتر ایجاد می شود. یعنی مقداری emf در هادی القا می شود و بزرگی emf به سرعت حرکت هادی AB بستگی دارد. همچنین مشاهده شده است که وقتی هادی AB به موازات جهت شار حرکت می کند، به طوری که شار را قطع نمی کند. هیچ انحرافی در گالوانومتر وجود نخواهد داشت، یعنی هیچ emf القایی در سیم پیچ وجود ندارد.
از آزمایش فوق به این نتیجه رسیدیم که هر گاه هادی شار مغناطیسی را قطع یا برش دهد، همیشه یک emf در هادی القا می شود و مقدار emf کاملاً به سرعت برش شار مغناطیسی توسط هادی بستگی دارد، اما به آن بستگی ندارد. قدرت شار مغناطیسی
اکنون در زیر به قوانین فارادی در مورد القای الکترومغناطیسی می پردازیم
قوانین القای الکترومغناطیسی فارادی:
1) اولین قوانین فارادی قانون القای الکترومغناطیسی: -هر زمان که یک هادی شار مغناطیسی را قطع می کند، یک emf در آن هادی القا می شود.
2) قانون دوم فارادی قانون القای الکترومغناطیسی:بزرگی emf القایی برابر با نرخ تغییر پیوندهای شار است.
در این وبلاگ شما با ریاضی در سطوح مختلف آشنا خواهید شد.