Àlàyé Òfin Ẹ̀rọ Ìgbàlà Faraday
Michael Faraday, ọ̀kan lára àwọn onímọ̀ sáyẹ́ǹsì tó gbajúmọ̀ jùlọ ní ọ̀rúndún kọkàndínlógún, ṣe ọ̀pọ̀lọpọ̀ àfikún sí ẹ̀ka electromagnetism, èyí tó yí òye wa nípa ìbáṣepọ̀ láàrín iná mànàmáná àti magnetism padà. Láàrín ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwárí rẹ̀, Òfin Faraday ti Induction Electromagnetic dúró gẹ́gẹ́ bí ìpìlẹ̀ fún electromagnetism àtijọ́. Àpilẹ̀kọ yìí tan ìmọ́lẹ̀ sí kókó Òfin Faraday, àwọn ìlànà rẹ̀, àwọn ìlànà ìṣirò, àti àwọn ìtumọ̀ rẹ̀ tó gbòòrò àti àwọn ìlò rẹ̀ nínú ìmọ̀ ẹ̀rọ òde òní.
Oro Itan ati Awari
Àwọn àyẹ̀wò Faraday tó gbajúmọ̀ ni wọ́n ṣe ní ìbẹ̀rẹ̀ ọdún 1830. Ní àsìkò yìí, ìbáṣepọ̀ láàárín iná mànàmáná àti òòfà jẹ́ agbègbè ìwádìí sáyẹ́ǹsì tó ń pọ̀ sí i, èyí tí a ṣe nípasẹ̀ àwárí Hans Christian Ørsted nípa òòfàmánàmánàmáná ní ọdún 1820. Ørsted fihàn pé agbára iná mànàmáná lè mú pápá mànàmáná jáde, èyí tó fi ìpìlẹ̀ lélẹ̀ fún ìwádìí síwájú sí i láti ọ̀dọ̀ àwọn onímọ̀ sáyẹ́ǹsì, títí kan Faraday, André-Marie Ampère, àti Joseph Henry.
Faraday, tí a fi ìfẹ́ ọkàn àti ìwádìí oníṣọ̀kan ṣe, gbìyànjú láti mọ̀ bóyá ìyípadà náà ṣeé ṣe: ṣé pápá mágnẹ́ẹ̀tì lè mú ìṣàn iná mànàmáná jáde? Àwọn ìwádìí rẹ̀ ní àwọn ètò dídíjú pẹ̀lú mágnẹ́ẹ̀tì, àwọn ìkọ́lé wáyà, àti àwọn galvanometers (àwọn ẹ̀rọ fún wíwá ìṣàn iná mànàmáná). Ní ọdún 1831, ìfaradà Faraday já sí rere nígbà tí ó kíyè sí i pé gbígbé mágnẹ́ẹ̀tì kọjá ìkọ́lé wáyà kan ń fa ìṣàn iná mànàmáná nínú wáyà náà, àkíyèsí kan tí ó di ìpìlẹ̀ Òfin Faraday ti Ìfàmọ́ra Ẹ̀rọ.
Òfin Faraday tí a gbé kalẹ̀
Òfin Faraday nípa Ìfàsẹ́yìn Ẹ̀rọ-ìmọ́lẹ̀ Agbára ... (EMF) ni a lè sọ ní ọ̀nà tí ó rọrùn jùlọ àti ní ọ̀nà tí ó rọrùn jùlọ. Ní ọ̀nà tí ó rọrùn jùlọ, òfin náà sọ pé ìyípadà nínú ìṣàn òòfà nípasẹ̀ ìdènà tí a ti pa á ń fa agbára oní-ìmọ́lẹ̀ (EMF) nínú ìṣàn náà.
Ní ti ìṣirò, a ṣe àfihàn òfin Faraday gẹ́gẹ́ bí:
\[ \mathcal{E} = -\frac{d\Phi_B}{dt} \]
Nibi,
– \(\mathcal{E}\) dúró fún agbára electromotive tí a fa (EMF),
– \(\Phi_B\) túmọ̀ sí ìṣàn oofa, tí a túmọ̀ sí \(\Phi_B = \int \vec{B} \cdot d\vec{A}\),
– \(\vec{B}\) ni aaye oofa,
– \(d\vec{A}\) ni fekito agbegbe iyatọ, ati
– \(\frac{d\Phi_B}{dt}\) túmọ̀ sí ìwọ̀n ìyípadà ìṣàn oofa.
Òfin Faraday tún ní Òfin Lenz nínú, tí a fi àmì òdì hàn, èyí tí ó sọ pé ìtọ́sọ́nà EMF tí a fà jẹ́ irú èyí tí ó lòdì sí ìyípadà nínú ìṣàn oofa tí ó fa rẹ̀. Àtakò yìí jẹ́ ìfihàn ìlànà ìpamọ́ agbára.
Ìtumọ̀ ti ara
Ìṣàn oofa (\(\Phi_B\)) jẹ́ ìwọ̀n iye oofa oofa, ní gbígbé agbára àti ìwọ̀n oofa oofa oofa ka orí agbègbè kan. Ní ọ̀nà tí ó rọrùn, ó jẹ́ ọ̀nà láti ṣe ìwọ̀n gbogbo oofa oofa oofa tí ó ń kọjá lórí ojú kan.
Nígbà tí ìṣàn oofa-ìmọ́lẹ̀ tí ó ń gba inú àyíká kan yípadà, a máa ń ṣe agbára elekitiromotif kan, èyí tí yóò máa darí ìṣàn oofa-ìmọ́lẹ̀ tí a bá ti àyíká náà pa. Ìyípadà yìí lè wáyé láti inú àwọn ìyàtọ̀ nínú agbára mànàmáná, agbègbè àyíká náà (fún àpẹẹrẹ, nípa fífẹ̀ sí i tàbí dídí lupu náà), tàbí ìtọ́sọ́nà ti àyíká náà ní ìbámu pẹ̀lú pápá oofa-ìmọ́lẹ̀ náà.
A le wo EMF ti a fa nipasẹ awọn ipo wọnyi:
1. Ìgbésẹ̀ Magnet: Gbígbé mágnet kan gba inú wáyà kan yí ìṣàn mágnet náà padà láti inú ìṣàn náà, èyí sì ń fa ìṣàn náà. Èyí ni àfihàn òfin Faraday.
2. Yíyípadà Ibùdó Oogìndì: Yíyípadà agbára ibùdó oogìndì ...
3. Yiyipo Yiyipo: Yiyipo yiyipo ni aaye oofa ti o duro nigbagbogbo yi igun laarin aaye oofa ati agbegbe deede si agbegbe ti loopa naa pada, nitorinaa yiyipo ṣiṣan naa pada.
Awọn Ohun elo ati Ipa Imọ-ẹrọ
Òfin Faraday ni ó jẹ́ ìtìlẹ́yìn fún ọ̀pọ̀lọpọ̀ ìmọ̀ ẹ̀rọ òde òní. Ìlànà ìfàsẹ́yìn oníná-ẹ̀rọ ni a lò nínú iṣẹ́ àwọn ẹ̀rọ amúṣẹ́dá, àwọn ẹ̀rọ amúṣẹ́dá, àwọn ibi ìkọ́ oúnjẹ induction, àti onírúurú àwọn sensọ.
1. Àwọn Ẹ̀rọ Iná Mànàmáná: Àwọn ẹ̀rọ tí wọ́n ń yí agbára ẹ̀rọ padà sí agbára iná mànàmáná tí ó sinmi lórí Òfin Faraday. Yíyípo ìsopọ̀ kan láàárín pápá oofa máa ń fa EMF, ó sì máa ń mú iná mànàmáná jáde. Ìlànà yìí ló ń mú kí agbára jáde nínú àwọn ibùdó agbára hydroelectric, afẹ́fẹ́, àti ooru.
2. Àwọn Ẹ̀rọ Àyípadà: Àwọn ẹ̀rọ wọ̀nyí, tí ó ṣe pàtàkì sí ìpínkiri agbára AC, ń ṣiṣẹ́ lórí ìlànà ìfàmọ́ra ara-ẹni, ìlò taara ti Òfin Faraday. Wọ́n ń gbé agbára iná mànàmáná láàrín àwọn iyika nípasẹ̀ àwọn olùdarí tí a so pọ̀, wọ́n ń yí àwọn folti àti ìpele ìṣàn padà lọ́nà tí ó dára.
3. Àwọn Àpótí Sísè Induction: Induction oníná mànàmáná máa ń gbóná àwọn ohun èlò sísè nípasẹ̀ àwọn ìṣàn tí a fà. Nígbà tí ìṣàn tí ó yàtọ̀ bá ń ṣàn láti inú ìṣàn sísè, ó máa ń mú kí mànàmáná tí ó ń yípadà wá, èyí tí ó máa ń fa ìṣàn nínú ìkòkò sísè ferromagnetic, tí ó sì máa ń mú ooru wá.
4. Àwọn Ẹ̀rọ Ìtọ́jú àti Ìkàwé Oofa: Àwọn Dáìfù líle àti àwọn olùka káàdì oofa máa ń lo Òfin Faraday. Ìtọ́jú dátà ní í ṣe pẹ̀lú ṣíṣe àwọn apá kan nínú ohun èlò oofa, èyí tí ó máa ń fa àmì iná mànàmáná tí a lè kà nígbà tí a bá kọjá orí ìwé.
5. Gbigba agbara alailowaya ati imọ-ẹrọ RFID: Awọn ṣaja alailowaya n fa agbara lọwọlọwọ nipasẹ awọn aaye oofa. Bakanna, awọn ami RFID n ṣiṣẹ lori awọn ilana ti induction elektromagnetic, nibiti awọn oluka n fa awọn sisan ninu eriali tag naa, ti o mu ki ibaraẹnisọrọ ati gbigbe data ṣiṣẹ.
Àfojúsùn Faraday
Àwọn àfikún Faraday kọjá òfin orúkọ rẹ̀. Ìtumọ̀ rẹ̀ nípa ìbáṣepọ̀ láàárín iná mànàmáná àti òòfà ló mú kí ìdàgbàsókè àwọn Ìdọ́gba Maxwell, èyí tí ó jẹ́ ìpìlẹ̀ fún òòfàmánàmáná àtijọ́, pọ̀ ní ọ̀nà tí ó dára. Àwọn ìdọ́gba wọ̀nyí so iná mànàmáná, òòfàmánàmáná, àti àwọn optics pọ̀ mọ́ ara wọn ní ọ̀nà tí ó bá ìlànà ìwádìí mu.
Jù bẹ́ẹ̀ lọ, òye Faraday fi ìpìlẹ̀ lélẹ̀ fún ìdàgbàsókè ìmọ̀ ìgbì oníná-ẹ̀rọ, èyí tí ó ṣí ọ̀nà sílẹ̀ fún ìdàgbàsókè àwọn ìmọ̀-ẹ̀rọ ìbánisọ̀rọ̀ òde-òní, títí kan rédíò, tẹlifíṣọ̀n, àti nẹ́tíwọ́ọ̀kì aláìlọ́wọ́. Faraday, pẹ̀lú ẹ̀kọ́ tí ó ní ìwọ̀nba, fi agbára ìmọ̀-ẹ̀rọ ìdánwò àti òye hàn, ó fi ogún kan sílẹ̀ tí ó ń bá a lọ láti máa dún ní àwọn gbọ̀ngàn ìmọ̀-ẹ̀rọ àti ìmọ̀-ẹ̀rọ òde-òní.
ipari
Òfin Faraday ti Induction Electromagnetic jẹ́ ìlànà pàtàkì kan tí ó ti ní ipa lórí ìrònú àti ìlọsíwájú ìmọ̀ sáyẹ́ǹsì. Láti agbára àwọn ìlú títí dé mímú kí ìbánisọ̀rọ̀ alailowaya ṣeé ṣe, òye Faraday nípa induction elektróònù wọ́pọ̀ mọ́ ara àwùjọ òde òní. Nípasẹ̀ ọ̀rọ̀ sísọ òfin ti ara, Faraday kọjá àkókò, ó ń fúnni ní àwọn ìlànà tí ó ń tẹ̀síwájú láti tan ìmọ́lẹ̀ àti láti mú kí ìṣẹ̀dá tuntun ṣiṣẹ́. Lónìí, bí a ṣe ń rìn ní àkókò kan tí a ṣàlàyé nípasẹ̀ ìlọsíwájú ìmọ̀ ẹ̀rọ kíákíá, ìjẹ́pàtàkì iṣẹ́ Faraday ń ṣiṣẹ́ gẹ́gẹ́ bí ìyìn fún ìwà àìlópin ti ìwádìí àti àwárí ìmọ̀ sáyẹ́ǹsì.
