Innehåll
Faradays lag beskriver hur en magnet som rör sig genom en spole inducerar en spänning (elektromotorisk kraft eller FEM). För att beräkna spänningen som alstras av en enda passage av magneten genom spolen, kommer det att vara nödvändigt att känna till antalet varv och magnetens diameter, magnets magnetfältstyrka och passningens exakta tidslängd.
Företagskrediter
Enligt Faradays lag, när en ledartråd genomgår fluktuationer i det omgivande magnetfältet, kommer en elektrisk spänning att genereras eller "induceras" genom sitt material.
Genom att ändra magnetens placering i förhållande till sin spole kommer den att utsättas för olika intensiteter av magnetfält (dvs. intensiteten hos ett magnetfält varierar med avstånd).
Storleken på den inducerade FEM är lika med: "(antal varv av spolen) x (förändring i magnetfältet) x (område av spolens tvärsnitt) x (1 / förfluten tid)".
Beräkning av FEM
Mät först spiralens tvärsnittsdiameter med en linjal. Se till att mätningen är i centimeter. Dela det här numret med 2 och kvadrat resultatet innan du multiplicerar det med "pi" (vilket är 3,141 ...). Därefter dela detta nya nummer med 10 000 för att konvertera enheterna från cm² till m². Skriv det slutliga resultatet som "tvärsnittsarean på spolen".
För att beräkna förändringen i magnetfältet, överväga den maximala skillnaden att vara den totala magnetstyrkan (dvs när magneten är närmast spolen) minus noll (när magneten inte ligger nära spolen). Med andra ord, välj ett värde för "ändring i magnetfältet" baserat på magnetens nominella fältstyrka (uttryckt i "Teslas"). Om du är osäker, kontakta tillverkaren.
Slutligen är det fortfarande fråga om tid att överväga. Ju snabbare magneten rör sig genom spolen desto kortare är fältet flyter. Använd en digital timer för att notera den tid det tar att flytta magneten. Upprepa detta ca 10 gånger och ta sedan ett medelvärde för att hitta ett bra värde för "förfluten tid".
Så fort du samlar in alla viktiga värden, släng dem in i ekvationen från föregående steg för att beräkna FEM (uttryckt i volt eller V).