Inhoud
De wet van Faraday beschrijft hoe een magneet die door een spiraal beweegt een spanning opwekt (elektromotorische kracht of FEM). Om de spanning te berekenen die wordt gegenereerd door een enkele passage van de magneet door de spoel, is het noodzakelijk om het aantal windingen en de diameter van de magneet, de magnetische veldsterkte van de magneet en de exacte tijdsduur van de doorgang te kennen.
Bedrijfsleningen
Volgens de wet van Faraday, wanneer een geleiderdraad schommelingen van het omringende magnetische veld ondergaat, zal een elektrisch voltage worden opgewekt, of "geïnduceerd", door zijn materiaal.
Door de locatie van de magneet ten opzichte van zijn spoel te veranderen, zal deze worden blootgesteld aan verschillende intensiteiten van magnetische velden (dwz de intensiteit van een magnetisch veld varieert met de afstand).
De grootte van de geïnduceerde FEM is gelijk aan: "(aantal omwentelingen van de spoel) x (verandering in het magnetisch veld) x (oppervlakte van de dwarsdoorsnede van de spoel) x (1 / verstreken tijd)".
Berekening van de FEM
Meet eerst de diameter van de dwarsdoorsnede van de spiraal met behulp van een liniaal. Zorg ervoor dat de meting in centimeters is. Verdeel dit getal door 2 en kwadrateer het resultaat voordat u het vermenigvuldigt met "pi" (dat is 3,141 ...). Splits daarna dit nieuwe getal met 10.000 om de eenheden om te zetten van cm² naar m². Schrijf het eindresultaat als het "oppervlak van de dwarsdoorsnede van de spoel".
Om de verandering in het magnetisch veld te berekenen, beschouw het maximale verschil als de totale magneetsterkte (dwz wanneer de magneet het dichtst bij de spoel is) min nul (wanneer de magneet niet in de buurt van de spoel is). Met andere woorden, kies een waarde voor de "verandering in magnetisch veld" op basis van de nominale veldsterkte van de magneet (uitgedrukt in "Teslas"). Neem contact op met de fabrikant als u het niet zeker weet.
Ten slotte is er nog de kwestie van de tijd die moet worden overwogen. Hoe sneller de magneet door de spoel beweegt, hoe korter de tijd dat het veld zweeft. Gebruik een digitale timer om de tijd te noteren die nodig is om de magneet te verplaatsen. Herhaal dit ongeveer 10 keer en neem vervolgens een gemiddelde om een goede waarde te vinden voor de "verstreken tijd".
Zodra je alle belangrijke waarden hebt verzameld, gooi je ze in de vergelijking van de vorige stap om de FEM te berekenen (uitgedrukt in volt of V).