La loi de Faraday sur l'induction électromagnétique est une loi fondamentale en physique qui décrit la relation entre changements magnétiques changeants et force électromotive induite (EMF) . Cette loi constitue le fondement du fonctionnement des générateurs, des transformateurs et de nombreux autres dispositifs électriques.
Voici l'essence de la loi de Faraday:
"L'amplitude de la force électromotive induite (EMF) dans une boucle fermée est directement proportionnelle au taux de variation du flux magnétique à travers la boucle."
Décomposons les composants clés:
1. Flux magnétique (φ):
- Cela représente la quantité de lignes de champ magnétiques traversant une zone donnée.
- Il est calculé par: φ =b⋅a , où B est la force du champ magnétique et A est la zone.
2. Taux de variation du flux magnétique (dφ / dt):
- Cela mesure à quelle vitesse le flux magnétique change avec le temps.
- C'est le dérivé du flux magnétique par rapport au temps.
3. Force électromotive induite (EMF):
- Il s'agit de la tension induite dans une boucle fermée en raison de l'évolution du flux magnétique.
- il est mesuré en volts (v).
La loi de Faraday mathématiquement:
ε =- dφ / dt
Où:
- ε est la force électromotive induite (EMF)
- dφ / dt est le taux de changement de flux magnétique
Le signe négatif indique la direction de l'EMF induite, qui est déterminée par la loi de Lenz.
Loi de Lenz:
- Cette loi stipule que la direction de l'EMF induite est telle qu'elle s'oppose au changement de flux magnétique qui l'a produit.
Applications de la loi de Faraday:
* générateurs: Coils rotatifs dans un champ magnétique Expérience de changement de flux magnétique, induisant un FEM qui peut alimenter un circuit.
* Transformers: Le flux magnétique changeant dans la bobine primaire induit un EMF dans la bobine secondaire, permettant une transformation de tension.
* Ticages de cuisson à induction: Un champ magnétique fluctuant induit des courants de Foucault dans les ustensiles de cuisine, générant de la chaleur.
* capteurs magnétiques: Ces appareils utilisent la loi de Faraday pour détecter les changements dans les champs magnétiques.
La loi de Faraday est un concept crucial dans l'électromagnétisme, expliquant comment l'énergie électrique peut être générée et transformée. Cela a eu un impact profond sur notre monde technologique, permettant le développement d'innombrables appareils et technologies essentiels.
