Faraday-ren eta Lenz-en Legeak: Indukzio Elektromagnetikoa

Faraday-ren eta Lenz-en legea: Indukzio elektromagnetikoa

Indukzio elektromagnetikoak eremu magnetiko baten bidez korronte elektrikoa sortzea ahalbidetzen du. Prozesu honen oinarriak Faraday-ren esperimentuetan eta fluxu magnetikoaren aldakuntzan datza.

Faraday-ren saiakuntzak

Michael Faraday zientzialariak frogatu zuen eremu magnetiko batetik korronte elektrikoa induzi daitekeela. Hona hemen egindako saiakuntzak:

1. Saiakuntza: Espira eta galbanometroa

Galbanometroa (korrontearen intentsitatea neurtzeko tresna) espira bati lotzen zaio:

• Imanaren mugimendua: Imana mugitzean korrontea sortzen da; gelditzean, korrontea eten egiten da. Intentsitatea imanaren abiaduraren araberakoa da.
• Noranzkoa: Ipar poloa hurbiltzean edo hego poloa urruntzean, korronteak noranzko jakin bat hartzen du.
• Espira kopurua: Espira gehiago edo handiagoak izateak intentsitate handiagoko korrontea sortzen du.

2. Saiakuntza: Solenoidea

Espira baten ordez solenoide bat erabiltzen da, korronte induzitua errazago hautemateko. Intentsitatea espira kopuruaren araberakoa da.

3. Saiakuntza: Zirkuitu induktorea

Imanaren ordez zirkuitu bat erabiltzen da (solenoidea, erresistentzia eta etengailua). Korrontea etengailua ireki/itxi edo erresistentzia aldatzean sortzen da.

Fluxu magnetikoa

Fluxu magnetikoa gainazal bat zeharkatzen duten eremu-lerroen kopurua da. Adierazpen matematikoa:

Gainazal lau baterako: Φ = N · B · S · cos α [Wb]

Faraday-ren legea

Korronte induzitua fluxu magnetikoaren aldakuntzak eragiten du. Indar elektroeragilearen (i.e.e.) balioa:

• Denbora tarte batean: ε = ΔΦ / Δt [V]
• Uneoro: ε = dΦ / dt = N · B · S · ω · sen(ωt) [V]

Lenz-en legea

Korronte induzituaren noranzkoak sortzen duen efektuari kontra egiten dio. Fluxuaren aldakuntza orekatzen saiatzen da, zeinu negatibo batez adierazia.

Faraday-Lenz legea

Bi legeak konbinatuz:

• Denbora tartean: ε = -ΔΦ / Δt [V]
• Alternadorean: ε = -dΦ / dt = -N · B · S · ω · sen(ωt) [V]

Fluxu magnetikoa aldatzeko 3 moduak

a) Eremu magnetikoaren balioa aldatzea:

b) Gainazalaren aldakuntza: (Mugimenduaren bidez)

c) Angelua aldatzea: (Espira eta eremuaren artekoa)