loi de Faraday sur l induction compréhension et application
Formule :inducedEMF = -d(flux)/dt
Comprendre la loi de Faraday sur l'induction
La loi de Faraday sur l'induction est un principe fondamental de l'électromagnétisme, décrivant comment un champ magnétique interagit avec un circuit électrique pour produire une force électromotrice (EMF). Cette loi, découverte par Michael Faraday en 1831, est essentielle au fonctionnement des générateurs électriques, des transformateurs et de nombreux autres appareils.
Explication de la formule
La formule de la loi d'induction de Faraday est la suivante :
inducedEMF = -d(flux)/dtOù :
inducedEMF= Force électromotrice induite (FEM) en volts (V)flux= Flux magnétique en webers (Wb)d(flux)= Variation du flux magnétiquedt= Variation du temps en secondes (s)
Le signe négatif montre que la FEM induite s'oppose à la variation du flux magnétique (loi de Lenz).
Entrées et Sorties
- Entrées :
flux (Wb) :Le flux magnétique, généralement mesuré en webers (Wb).dt (s) :Le temps pendant lequel le changement se produit, en secondes (s).
- Sortie :
inducedEMF (V) :La force électromotrice induite, mesurée en volts (V).
Exemples concrets
Considérez un petit générateur à manivelle. Lorsque vous tournez la manivelle, vous modifiez le flux magnétique à travers les enroulements de la bobine du générateur. Selon la loi de Faraday, ce changement de flux au fil du temps induit une FEM, générant une tension qui peut être utilisée pour alimenter une ampoule ou charger une batterie.
Tableau de données
| Flux (Wb) | Temps (s) | FEM induite (V) |
|---|---|---|
| 0,05 | 2 | -0,025 |
| 0,1 | 4 | -0,025 |
| 0,2 | 2 | -0,1 |
FAQ
- Qu'est-ce que le flux magnétique ?
- Magnétique Le flux désigne le champ magnétique total qui traverse une zone donnée. Il est mesuré en webers (Wb).
- Quel rôle joue la loi de Lenz dans la loi de l'induction de Faraday ?
- La loi de Lenz stipule que la FEM induite s'opposera au changement de flux magnétique qui l'a provoquée. C'est pourquoi il y a un signe négatif dans la formule.
Résumé
La loi de l'induction de Faraday est un concept fondamental de l'électromagnétisme et est essentielle pour comprendre comment les circuits électriques interagissent avec les champs magnétiques changeants. Cette loi est fondamentale pour l'ingénierie électrique et la physique modernes, conduisant au développement de nombreuses technologies sur lesquelles nous comptons aujourd'hui.