Batas ni Faraday sa Induction
Kapag nagbabago ang magnetic field na dumadaan sa isang loop ng wire, ito ay gumagawa ng boltahe sa loop na iyon — kahit walang nakakabit na baterya. Palitan mo ang field nang mas mabilis, at mas malaking boltahe ang makukuha mo; ganito talaga ginagawa ng mga generator ang paggawa mula sa kilos tungo sa kuryente.
Ang Formula
ε = −ΔΦ / Δt
- ε — induced emf (V): ang boltahe na nilikha sa loop
- Φ — magnetikong flux (Wb): ang dami ng magnetic field na dumadaan sa loop
- t — oras (s): gaano katagal ang pagbabago ng flux
Halimbawang Nalutas
Ang magnetic flux sa loob ng loop ay bumababa nang 6 weber sa loob ng 3 segundo. Anong boltahe ang nai-induce nito?
- ΔΦ = 6 Wb
- Δt = 3 s
- ε = −ΔΦ / Δt
- ε = −(6 Wb) / (3 s)
ε = −2 V
Subukin ang iyong sarili
Pareho pa ring 6 weber ang pagbabago ng flux, ngunit ngayon ay nangyayari ito sa 2 segundo sa halip na 3. Ano ang laki ng induced na boltahe ngayon?
- 2 V
- Tamang sagot: 3 V
- 12 V
Tama! Ang mas mabilis na pagbabago ay nangangahulugang mas malaking boltahe: 6 Wb ÷ 2 s = 3 V.
Ayon sa batas ni Lenz, ang kuryenteng induced ng nagbabagong flux ay gagawa ng sarili nitong magnetic field na…
- Tamang sagot: tumututol sa pagbabago ng flux
- kapareho ng pagbabago ng flux
- walang epekto sa flux
Eksakto — ang induced na kuryente ay laging lumalaban sa pagbabagong naglikha nito, kaya may minus sign sa formula.
Saan Mo Ito Makikita
Ang bawat power plant sa Earth ay ang batas na ito sa sukat pang-industriya: ang mga umiikot na magnet ay nagpapadaan ng nagbabagong flux sa mga coil, at lumalabas ang boltahe na umaabot sa wall socket mo. Ang dynamo ng bisikleta ang pocket edition — ang pagpedal mo ang umiikot sa isang magnet, at kumikinang ang headlight nang walang baterya sa circuit.
Karaniwang Mga Pagkakamali
Ang mahalagang punto ay ang pagbabago: ang malaki at perpektong steady na magnetic field sa loob ng loop ay walang naiinduce — ang nagbabagong flux lang ang gumagawa ng boltahe, ε = −ΔΦ / Δt. Tapos, rate ito, hindi dami: ang parehong pagbabago na 6 Wb na ginawa sa 2 s sa halip na 3 s ay nagtataas ng boltahe mula 2 V tungo sa 3 V. At ang minus sign ay ang batas ni Lenz — ang induced na kuryente ay laging sumasalungat sa pagbabagong naglikha nito, tumatangging magbigay ng free lunch.
Paano Ito Konektado
Ito ang kumukumpleto sa pares na sinimulan ng Lorentz force: ang mga field ay tumutulak sa mga charge, at ngayon ang mga nagbabagong field ang gumagawa ng mga boltahe na nagpapagalaw sa mga charge — walang bateryang kailangan. Ang salungat na tulak ni Lenz ay pagsasalita ng conservation of energy, at ang AC resonance, susunod, ay ang nangyayari kapag nakatagpo ng capacitor ang induced na boltahe na ito sa isang circuit na pinapabalik-balik.