فیزیک (2) - ریاضی فیزیک صفحه ۱۱۱
القای الکترومغناطیسی و جریان متناوبپیش از این دیدیم که با تغییر اندازه میدان در محل سیملوله، جریان در آن القا می‌شود. به جز اینروش، به روش های دیگری نیز می‌توان در پیچه یا سیملوله، جریان الکتریکی القا کرد. اگر مساحتپیچه ای انعطاف پذیر را درون میدان مغناطیسی یکنواخت → B تغییر دهیم (شکل)2ــ4 یا پیچه ای رادرون میدان مغناطیسی یکنواخت → B بچرخانیم (شکل ،)3ــ4 مشاهده می‌شود که در هنگام انجام اینکارها، جریانی در پیچه القا می‌شود. → مایکل فاراده)1791ــ1867(B → B→ مایکل فاراده، پسر یک آهنگر انگلیسی بود. بهB → I B → B ٔ گفته خود او: → B «تحصیالت من بسیار معمولیI بود. خواندن را کمی‌بیشتر از حد مقدماتی ونوشتن و ریاضیات را در حد شاگرد یک ٔ مدرسهروزانه می‌دانستم. ساعت های خارج از ٔ مدرسهمن در خانه و خیابان ها می‌گذشت.» وی در سن٢١ سالگی به عنوان شاگرد در یک کتاب فروشیمشغول به کار شد. فاراده 19 ساله ِ بود که به اوشکل 2ــ4 تغییر مساحت پیچه در میدان مغناطیسی → B ، جریانی در پیچه القا می‌کند. اجازه دیوی، داده شیمی‌شد دان تا در مشهور ٔ جلسه سخنرانی س ،)1778 ــ1829(که رهمفری درٔ مؤسسه سلطنتی لندن برگزار می‌شد، حضور یابد.→ → ٔ مؤسسه سلطنتی یک مرکز مهم پژوهش و آموزشB B علوم بود. فاراده به شدت عالقه مند علوم شد و→ B → B پیش خود به تحصیل علم شیمی‌پرداخت. → BI در سال 1813 تقاضای شغلی در ٔ مؤسسه سلطنتیI کرد و دیوی او را به عنوان یک همکار در امورپژوهشی استخدام کرد. فاراده به I زودی نبوغخود را به عنوان یک آزمایشگر نشان داد. ویمقاله های مهمی‌در شیمی، خواص مغناطیسی،شکل 3ــ4 با چرخاندن پیچه درون میدان مغناطیسی → B ، زاویه ٔ بین میدان مغناطیسی و رئیس الکتریسیته و ٔ مؤسسه نور سلطنتی نوشت و برگزیده شد. سرانجام به فاراده عنوان راسطح پیچه تغییر می‌کند. این تغییر زاویه سبب القای جریان در پیچه می‌شود. به سبب کشف های بسیارش یکی از بزرگ ترین2ـ4 قانون القای الکترومغناطیسی فاراده دانشمندان تجربی عصر خود می‌دانند.پیش از این دیدیم که به دالیلی مانند تغییر میدان مغناطیسی در محل یک پیچه، تغییر مساحتپیچه در حضور میدان مغناطیسی یا چرخش پیچه درون میدان مغناطیسی، جریان الکتریکی در آن القامی‌شود. عامل اساسی و مشترک در ایجاد جریان القایی در ٔ همه این آزمایش ها، تغییر شار مغناطیسیعبوری از پیچه است.شار مغناطیسی، کمیتی نرده ای است و برای میدان مغناطیسی یکنواخت → B که از پیچه ای بامساحت ّ معی ن A می‌گذرد به صورت زیر تعریف می‌شود: → θ B)1ــ4(θ cos BA = Φ Aهمان طور که در شکل 4ــ4 دیده می‌شود: θ ٔ زاویه بین بردار میدان مغناطیسی و نیم خط عمود بر شکل 4ــ4 نیم خط عمود بر سطح، باسطح حلقه است (این نیم خط را به طور خط چین روی شکل نشان داده ایم). میدان یکنواخت → B زاویۀ θ می‌سازد.یکای SI شار مغناطیسی، ِ و (Wb)بر است که با توجه به رابطه 1ــ4 داریم: 1Wb = 1T * 1m 2111