Wissenschaft

Elektromagnetische Induktion und Faradaysches Gesetz

Elektromagnetische Induktion (auch bekannt als Faradaysches Gesetz der elektromagnetischen Induktion oder nur Induktion , aber nicht zu verwechseln mit induktivem Denken) ist ein Prozess, bei dem ein Leiter, der sich in einem sich ändernden Magnetfeld befindet (oder ein Leiter, der sich durch ein stationäres Magnetfeld bewegt), die Erzeugung einer Spannung über dem Leiter. Dieser Prozess der elektromagnetischen Induktion verursacht wiederum einen elektrischen Strom. er soll den Strom induzieren .

 

Entdeckung der elektromagnetischen Induktion

Michael Faraday wird die Entdeckung der elektromagnetischen Induktion im Jahr 1831 zugeschrieben, obwohl einige andere in den Jahren zuvor ein ähnliches Verhalten festgestellt hatten. Der formale Name für die physikalische Gleichung, die das Verhalten eines induzierten elektromagnetischen Feldes aus dem magnetischen Fluss (Änderung eines Magnetfelds) definiert, ist das Faradaysche Gesetz der elektromagnetischen Induktion.

Der Prozess der elektromagnetischen Induktion funktioniert auch umgekehrt, so dass eine sich bewegende elektrische Ladung ein Magnetfeld erzeugt. Tatsächlich ist ein herkömmlicher Magnet das Ergebnis der individuellen Bewegung der Elektronen innerhalb der einzelnen Atome des Magneten, die so ausgerichtet sind, dass das erzeugte Magnetfeld in einer gleichmäßigen Richtung verläuft. In nicht-magnetischen Materialien bewegen sich die Elektronen in der Weise , dass die einzelnen Magnetfelder in unterschiedliche Richtungen weisen, so dass sie sich gegenseitig aufheben und die Netto – Magnetfeld erzeugt wird , ist vernachlässigbar.

 

Maxwell-Faraday-Gleichung

Die allgemeinere Gleichung ist eine der Maxwell-Gleichungen, die als Maxwell-Faraday-Gleichung bezeichnet wird und die Beziehung zwischen Änderungen der elektrischen Felder und der Magnetfelder definiert. Es hat die Form von:

∇ × E=- B / ∂t

wobei die ∇ × -Notation als Curl-Operation bekannt ist, ist E das elektrische Feld (eine Vektorgröße) und B das Magnetfeld (auch eine Vektorgröße). Die Symbole ∂ stellen die partiellen Differentiale dar, so dass die rechte Seite der Gleichung das negative partielle Differential des Magnetfelds in Bezug auf die Zeit ist. Sowohl E als auch B ändern sich in Bezug auf die Zeit t , und da sie sich bewegen, ändert sich auch die Position der Felder.

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