Lenz eta Faraday legeak: indukzio elektromagnetikoa
Lenz-en legea
Faraday-ren saioetatik ondoriozta daitekeenez, zirkuitu batean induzituriko korronte elektrikoa zirkuituan zeharreko fluxu magnetikoaren aldakuntzaren ondorioz sortzen da. Ikusi dugunez, zirkuitu lau baten fluxu magnetikoa eremu uniformearen kasuan honela adierazten da: Φ = B · S · cos α.
Fluxuaren adierazpenean eragiten duten faktoreak
- Eremu magnetikoa (B).
- Zirkuituaren orientazioa eremuarekiko (α angelua).
- Zirkuituak mugaturiko gainazalaren azalera (S) — azken hau zirkuitua deformatuz aldatu daiteke.
Korronte induzituaren noranzkoa
Lenz-en legearen arabera, induzituriko korrontearen noranzkoa da korronte hori sorrarazten duen kausaren aurka egiteari dagokiona. Adibidez, iman baten ipar poloa espira baterantz hurbiltzean handitu egiten da espiran zeharreko fluxu magnetikoa. Lenz-en legearen arabera, sortzen den korronte induzituaren noranzkoa fluxu magnetiko horri aurka egiten dion eremu magnetiko bat sortzeko izango da; hots, sorturiko eremuak fluxua gutxitzen saiatzen da. Antzera ondoriozta daiteke imana urruntzean: kasu horretan korrontearen noranzkoa alderantzikatzen da, imanaren mugimenduari aurka egiteko eremu magnetiko bat sortuz.
Faraday-ren legea
Faraday-ren legeak adierazten du eremu magnetiko aldakorrek korronte elektrikoa induzitzen dutela zirkuituan. Indukzio elektromagnetikoa deitzen zaion fenomeno hori lege matematiko baten bidez adieraz daiteke.
Indukzioaren magnitudea
Lege hori azaldu ahal izateko, korronte induzituaren magnitude bat kuantifikatu behar da. Magnitude hori korronte-intentsitatea izan liteke, baina korrontea zirkuituko materialaren erresistentziaren menpe dagoenez, praktikan hobe da indar elektroeragile induzituaren magnitudea erabiltzea.
Faraday-ren formula
Esperimentalki frogatzen denez, fluxu magnetikoaren aldakuntzaren abiadura alderantziz proportzionala da indar elektroeragile induzituarekin. Faraday-ren legearen adierazpen matematikoa da: E = - dΦ/dt. Denbora tarte infinitesimaletan, aldiuneko indar elektroeragilea lege horrekin adieraz daiteke.
Intentsitatea kalkulatzea
Zirkuituko erresistentzia elektrikoa (R) eta indar elektroeragile induzitua (E) ezagutuz gero, zirkuituaren intentsitatea kalkula daiteke: I = E / R = - (1 / R) · dΦ/dt. Induzituriko intentsitatearen balioa ez da soilik fluxu magnetikoaren aldaketaren araberakoa; baita zirkuituaren erresistentziaren menpekoa ere.
Ohar praktikoa: formulak erabiliterakoan zaindu unitateak eta sinboloen definizioa (Φ, B, S, α, E, I, R) argi edukitzea, kalkulu egokiak egiteko.