تخطّي للمحتوى
ق
مغناطيسية

قانون فاراداي

Faraday's Law of Electromagnetic Induction
تعريف سريع

ينص قانون فاراداي على أن القوة الدافعة الكهربية المستحثة المتولدة في ملف تتناسب طرديا مع المعدل الزمني للتغير في الفيض المغناطيسي الذي يقطعه وعدد لفاته.

المعادلة
\[ \text{emf} = -N \frac{\Delta \Phi_m}{\Delta t} \]

قانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي هو الأساس العلمي لتوليد الكهرباء في محطات الطاقة. ينص القانون على أن مقدار القوة الدافعة الكهربية المستحثة \(\text{emf}\) المتولدة في ملف تتناسب طردياً مع المعدل الزمني للتغير في الفيض المغناطيسي \(\frac{\Delta \Phi_m}{\Delta t}\) الذي يقطع هذا الملف، وكذلك مع عدد لفات الملف \(N\).

تظهر الإشارة السالبة في القانون تطبيقاً لـ قاعدة لنز، والتي تعني أن التيار المستحث المتولد يعاكس التغير في الفيض المغناطيسي المسبب له.

  • \(N\): عدد لفات الملف.
  • \(\Delta \Phi_m\): التغير في الفيض المغناطيسي بوحدة الوبر (\(\text{Wb}\)).
  • \(\Delta t\): الفترة الزمنية التي يحدث فيها التغير بوحدة الثانية (\(\text{s}\)).
مثال توضيحي

ملف يتكون من \(N = 100\) لفة، يخترقه فيض مغناطيسي يتغير من \(\Phi_{m1} = 0.05\) \(\text{Wb}\) إلى \(\Phi_{m2} = 0.01\) \(\text{Wb}\) خلال زمن قدره \(\Delta t = 0.2\) \(\text{s}\). لحساب القوة الدافعة الكهربية المستحثة، نستخدم القانون: \(\text{emf} = -100 \times \frac{0.01 - 0.05}{0.2} = 20\) \(\text{V}\).

فهمها ببساطة — تشبيه من الحياة

تخيل إنك راكب عجلة وبتبدل، والدينامو ملامس للعجلة. طول ما إنت بتغير سرعتك وتسرع أو تبطأ، الدينامو بيطلع نور. لكن لو فضلت ماشي بسرعة ثابتة من غير أي تغيير، أو وقفت خالص، النور هيطفي. المغناطيسية بتشتغل بنفس الطريقة، لازم المجال المغناطيسي يتغير (يزيد أو يقل) عشان يقدر يولد كهرباء في السلك، لكن لو فضل ثابت مش هيولد أي حاجة.