Le scientifique Michael Faraday a été découvert et publié le Electromagnetic induction en 1831. En 1832, le scientifique américain Joseph Henry a été découvert indépendamment. Le concept de base de l'induction électromagnétique est issu de l'idée de lignes de force. Bien qu'au moment de la découverte, les scientifiques ont simplement écarté ses idées, car elles n'ont pas été créées mathématiquement. James Clerk Maxwell a utilisé les idées de Faraday comme base de sa théorie électromagnétique quantitative. En 1834, Heinrich Lenz a inventé la loi pour expliquer le flux tout au long du circuit. La direction e.m.f induite peut être reçue de la loi de Lenz et le courant résulte de l'induction électromagnétique.
Qu'est-ce que l'induction électromagnétique?
La définition de l'induction électromagnétique est la création d'une tension ou d'une force électromotrice à travers au conducteur dans un champ magnétique variable. En général, Michael Faraday est reconnu avec l’innovation de l’induction en 1831. James Clerk Maxwell l’a décrit scientifiquement alors que la loi d’induction de Faraday. La direction du champ induit peut être découverte grâce à la loi de Lenz. Par la suite, la loi de Faraday a été généralisée l’équation de Maxwell-Faraday. Les applications de l'induction électromagnétique comprennent composants électriques comme les transformateurs, inducteurs , ainsi que des appareils comme générateurs et moteurs .
Loi d'induction de Faraday et loi de Lenz
La loi d'induction de Faraday utilise le flux magnétique ΦB dans une zone d'espace entourée d'une boucle de fil. Ici, le flux peut être décrit par une intégrale de surface.
Flux magnétique
Où «dA» est un élément de surface
«Σ» est joint à la boucle de fil
«B» est le champ magnétique.
«B • dA» est un produit scalaire qui communique avec la quantité de flux magnétique.
Le flux magnétique dans toute la boucle de fil peut être proportionnel au non. de lignes de flux magnétique qui dépassent tout au long de la boucle.
Chaque fois que le flux au cours de la surface change, la loi de Faraday stipule que la boucle de fil obtient une EMF (force électromotrice). La loi la plus répandue stipule que l'EMF induit dans n'importe quel circuit fermé peut être équivalent à la vitesse de changement du flux magnétique inclus par le circuit.
Où «ε» est la FEM et «ΦB» est le flux magnétique. La direction de la force électromotrice peut être donnée par la loi de Lenz, et cette loi stipule qu’un courant induit qui circulera dans la voie résistera à la transformée qui l’a généré. Ceci est dû au signal négatif dans l'équation précédente.
Pour augmenter la force électromagnétique qui est générée, une approche ordinaire consiste à développer une connexion de flux en faisant une boucle de fil étroitement enroulée collectée avec N torsions égales, chacune avec le flux magnétique similaire les traversant. Ensuite, l'EMF résultant sera N fois celui d'un seul fil.
ε = -N δΦB / ∂t
Un EMF peut être généré par une déviation du flux magnétique sur toute la surface de la boucle de fil peut être obtenu de nombreuses manières.
- Le champ magnétique (B) change
- La boucle de fil peut être déformée et la surface (Σ) sera modifiée.
- La direction de la surface (dA) change et toute combinaison ci-dessus
Induction électromagnétique de la loi de Lenz
L'induction électromagnétique de la loi de Lenz stipule que chaque fois qu'une force électromagnétique est produite en ajustant le flux magnétique basé sur la loi de Faraday, la polarité de la force électromotrice induite génère un courant et un champ magnétique résiste au changement qui le génère.
ε = -N δΦB / ∂t
Dans l'équation d'induction électromagnétique ci-dessus, le signal négatif indique la force électromotrice induite, ainsi que la modification dans le flux magnétique (δΦB), ont des signaux inverses.
Où,
Ε est une force électromotrice induite
δΦB est modifié en flux magnétique
N est non. de torsions dans la bobine
Équation de Maxwell-Faraday
Généralement, la relation entre la force électromagnétique connue sous le nom de ε dans une boucle de fil autour d'une surface telle que Σ, ainsi que le champ électrique (E) à l'intérieur du fil peut être donnée par
champ électrique dans le maxwell
Dans l’équation ci-dessus, «dℓ» est un élément de courbe de la surface connu sous le nom de «Σ», unissant cela avec la définition du flux.
La forme intégrale de l’équation de Maxwell-Faraday peut s’écrire
Flux magnétique
L'équation ci-dessus est l'une des Équations de Maxwell des quatre équations et joue donc un rôle essentiel dans la théorie classique de l'électromagnétisme.
forme-intégrale de l'équation-maxwell-faraday
Loi de Faraday et relativité
La loi de Faraday énonce deux faits différents. L'un est que la force électromagnétique peut être générée par une force magnétique sur un fil en mouvement, ainsi que l'EMF du transformateur EMF peut être généré avec une force électrique en raison d'un changement de champ magnétique.
En 1861, James Clerk Maxwell a attiré l'attention sur le fait physique distinct observable. Cela peut être considéré comme un exemple exclusif dans les concepts de physique partout où une telle loi fondamentale est invoquée pour clarifier deux faits aussi différents.
Albert Einstein a été observé que les deux conditions communiquaient toutes deux vers un mouvement comparatif entre un aimant et un conducteur, et le résultat était inchangé par lequel on voyageait. C'était l'une des voies principales qui l'a conduit à développer la relativité particulière.
Expérience d'induction électromagnétique
Nous savons que l'électricité peut être transportée par le flux d'électrons sinon le courant. L'une des caractéristiques principales et très utiles du courant est qu'il crée son propre champ magnétique qui est applicable dans plusieurs types de moteurs ainsi que d'appareils. Nous allons ici donner une idée de ce concept en expliquant l'expérience d'induction électromagnétique.
expérience d'induction électromagnétique
Les matériaux requis pour cette expérience comprennent principalement du fil de cuivre fin, une batterie de lanterne 12 V, un long clou métallique, une batterie 9 V, un interrupteur à bascule, des coupe-fils, du ruban électrique et des trombones.
- Connexions et ça marche
- Prenez une longue longueur de fil et connectez-le à la sortie positive de l'interrupteur à bascule.
- Tournez le fil au moins 50 fois autour du clou métallique pour créer un solénoïde.
- Une fois la torsion du fil terminée, connectez le fil à la borne négative de la batterie.
- Prenez un morceau de fil et connectez-le à la borne positive de la batterie et à la borne négative de l'interrupteur à bascule.
- Activez le commutateur.
- Placez les trombones à proximité du clou métallique.
Le flux de courant à l'intérieur le circuit rendra le clou en métal magnétique et magnétisera les trombones. Ici, une batterie 12V générera un aimant plus fort que la batterie 9V.
Applications
Les principes de l'induction électromagnétique peuvent être appliqués dans de nombreux appareils ainsi que dans des systèmes. Certains des exemples d'induction électromagnétique comprennent les suivants.
- Transformateurs
- Moteurs à induction
- Générateurs électriques
- Formation électromagnétique
- Compteurs à effet Hall
- Pince de courant
- Cuisson par induction
- Débitmètres magnétiques
- Tablette graphique
- Soudage par induction
- Charge inductive
- Inducteurs
- Une lampe de poche alimentée mécaniquement
- Bague Rowland
- Micros
- Stimulation magnétique transcrânienne
- Transfert d'énergie sans fil
- Scellage par induction
Ainsi, il s'agit de Induction électromagnétique . C'est un procédé dans lequel un conducteur est situé dans un champ magnétique variable qui provoquera l'invention d'une tension aux bornes du conducteur. Cela provoquera un courant électrique. Le principe de l'induction électromagnétique peut être appliqué dans différentes applications comme les transformateurs, les inducteurs, etc. C'est la base de toutes sortes de moteurs et générateurs électriques qui peuvent être utilisés pour générer de l'électricité à partir du mouvement électrique. Voici une question pour vous, qui a découvert l'induction électromagnétique?
