Α.Σ.ΠΑΙ.Τ.Ε. ΤΜΗΜΑ: ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑΣ Michael Faraday Υπεύθυνος καθηγητής: Χρήστου Κ. Σπουδαστής: Πάγκαλος Φωκίων

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Χάρτης εννοιών Michael Faraday Ηλεκτρομαγνητική Επαγωγή Εφαρμογή στο Excel Ερωτήσεις κατανόησης Πηγές ΠΑΓΚΑΛΟΣ ΦΩΚΙΩΝ

Michael Faraday 1771-1867 Γεννήθηκε στην Αγγλία και ήταν χημικός και φυσικός, θεωρείται ο μεγαλύτερος πειραματικός φυσικός όλων των εποχών Ήταν ένας από τους θεμελιωτές των σύγχρονων αντιλήψεων για το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο και ο πρώτος που χρησιμοποίησε τις δυναμικές γραμμές για την περιγραφή ενός πεδίου δυνάμεων Απέδειξε την "Αρχή Διατήρησης του Φορτίου" και δημιούργησε τον γνωστό "Κλωβό του Φαραντέι", ο οποίος στηρίζεται στο γεγονός, ότι οι καλοί αγωγοί σχηματίζουν στο εσωτερικό τους "ασπίδα" έναντι των ηλεκτρικών αλληλεπιδράσεων ΠΑΓΚΑΛΟΣ ΦΩΚΙΩΝ

Ο Faraday είχε σημαντικές ερευνητικές επιτυχίες και στη Χημεία. Κατάφερε να υγροποιήσει το Χλώριο και άλλα αέρια, να παράγει βενζόλιο και να δημιουργήσει για πρώτη φορά στο εργαστήριο θερμοκρασία μικρότερη των (-15) βαθμών Κελσίου. Αν και αυτοδίδακτος και χωρίς σοβαρό μαθηματικό υπόβαθρο -μια και σταμάτησε για οικονομικούς λόγους το σχολείο- "κατέρριψε" την παραδοσιακή φυσική. Προς τιμή του καθιερώθηκε η "Σταθερά του Faraday " ΠΑΓΚΑΛΟΣ ΦΩΚΙΩΝ

Ηλεκτρομαγνητική Επαγωγή Ηλεκτρομαγνητική επαγωγή (ή απλώς ηλεκτρική επαγωγή) (Electric Induction) ονομάζεται το Φυσικό Φαινόμενο κατά το οποίο εμφανίζεται ηλεκτρικό Ρεύμα εξ αιτίας της μεταβολής Μαγνητικού Πεδίου. Συγκεκριμένα είναι το φαινόμενο της ανάπτυξης διαφοράς δυναμικού στα άκρα ενός αγωγού, η οποία λαμβάνει χώρα όταν μεταβάλλεται η Μαγνητική Ροή που διέρχεται από την επιφάνεια που ο συγκεκριμένος αγωγός ορίζει. Η ανακάλυψη του φαινομένου αποδίδεται στον Άγγλο φυσικό Michael Faraday , με πιθανότερη ημερομηνία πρώτης παρατήρησης την 29η Αυγούστου 1831. ΠΑΓΚΑΛΟΣ ΦΩΚΙΩΝ

Σύμφωνα με τον ορισμό της, η μαγνητική ροή που διέρχεται από μία επιφάνεια μπορεί να μεταβληθεί με δύο τρόπους: Πρώτον, αυτό μπορεί να γίνει αν μεταβληθεί η Μαγνητική Ένταση του Μαγνητικού Πεδίου εντός του οποίου βρίσκεται η επιφάνεια. Δεύτερον, σε ένα μη μεταβαλλόμενο Μαγνητικό Πεδίο η μαγνητική ροή που διέρχεται από την επιφάνεια μπορεί να μεταβληθεί αν αλλάξει ο προσανατολισμός της επιφάνειας σε σχέση με τις δυναμικές γραμμές του μαγνητικού πεδίου ΠΑΓΚΑΛΟΣ ΦΩΚΙΩΝ

Αντίστοιχα εντοπίζονται δύο δυνατότητες προκειμένου να παρατηρηθεί το φαινόμενο της η/μαγνητικής επαγωγής: Είτε μεταβάλλοντας την ένταση του μαγνητικού πεδίου στα σημεία της επιφάνειας που ορίζει ο αγωγός είτε μετακινώντας τον αγωγό εντός του μαγνητικού πεδίου. Σε κάθε περίπτωση, στα άκρα του αγωγού αναπτύσσεται διαφορά δυναμικού στην οποία έχει, λόγω της προέλευσής της, αποδοθεί η ονομασία Επαγωγική Τάση ή τάση από επαγωγή. ΠΑΓΚΑΛΟΣ ΦΩΚΙΩΝ

Στην περίπτωση που τα άκρα του αγωγού είναι συνδεδεμένα με αγώγιμο υλικό, οπότε δημιουργείται κλειστό Ηλεκτρικό Κύκλωμα, το φαινόμενο της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής εκφράζεται με την ανάπτυξη ηλεκτρεγερτικής δύναμης (ΗΕΔ) στο κύκλωμα. Σύμφωνα με το νόμο της Επαγωγής (ή νόμο του Faraday), η ηλεκτρεγερτική δύναμη είναι ανάλογη του ρυθμού μεταβολής της μαγνητικής ροής: όπου ε είναι η ηλεκτρεγερτική δύναμη, εκφρασμένη σε volt, και Φ είναι η μαγνητική ροή, εκφρασμένη σε Weber ΠΑΓΚΑΛΟΣ ΦΩΚΙΩΝ

ε είναι η ηλεκτρεγερτική δύναμη, εκφρασμένη σε volt Στην ειδική, αλλά όχι τόσο σπάνια, περίπτωση που το φαινόμενο εξελίσσεται σε πηνίο, ο νόμος της επαγωγής έχει τη μορφή όπου ε είναι η ηλεκτρεγερτική δύναμη, εκφρασμένη σε volt Φ είναι η μαγνητική ροή που διέρχεται από μία σπείρα του πηνίου, εκφρασμένη σε Weber και N είναι ο αριθμός των σπειρών του πηνίου Και στις δύο περιπτώσεις, το αρνητικό πρόσημο (-) στη μαθηματική έκφραση του νόμου της επαγωγής δικαιολογείται από τον κανόνα του Λεντς ΠΑΓΚΑΛΟΣ ΦΩΚΙΩΝ

Ο Faraday και η χημεία Παρασκεύασε τις πρώτες γνωστές ενώσεις άνθρακα και χλωρίου (C2Cl6 και C2Cl4) και κατόρθωσε να υγροποιήσει αρκετά αέρια. Εργάστηκε πολλά έτη πάνω στη δημιουργία του ανοξείδωτου ατσαλιού. Το 1825, στα πλαίσια μιας εργασίας του για το φωταέριο, ανακάλυψε το βενζόλιο και έδωσε μια περιγραφή των ιδιοτήτων του. Επινόησε την έννοια του αριθμού οξείδωσης των χημικών στοιχείων. Παρασκεύασε για πρώτη φορά το 1834 το αιθάνιο εφαρμόζοντας την ηλεκτρόλυση οξικού καλίου. ΠΑΓΚΑΛΟΣ ΦΩΚΙΩΝ

Ο Νόμος ηλεκτρόλυσης ή Νόμος του Faraday ορίζει ότι: Άνοδος κάθοδος ηλεκτρόδιο και ιόν Ο Νόμος ηλεκτρόλυσης ή Νόμος του Faraday ορίζει ότι: Η μάζα ενός στοιχείου που απομονώνεται κατά την ηλεκτρόλυση είναι ανάλογη του διερχόμενου ηλεκτρικού φορτίου και του ατομικού βάρους του στοιχείου. ΠΑΓΚΑΛΟΣ ΦΩΚΙΩΝ

Ερωτήσεις κατανόησης 1. Ο Faraday κατάφερε να υγροποιήσει το χλώριο, να παράγει το βενζόλιο και να δημιουργήσει θερμοκρασία στο εργαστήριο μικρότερη των (-30) βαθμών Κελσίου Σωστό Λάθος

Ερωτήσεις κατανόησης Λάθος 1. Ο Faraday κατάφερε να υγροποιήσει το χλώριο, να παράγει το βενζόλιο και να δημιουργήσει θερμοκρασία στο εργαστήριο μικρότερη των (-30) βαθμών Κελσίου Λάθος Κατάφερε να υγροποιήσει το Χλώριο και άλλα αέρια, να παράγει βενζόλιο και να δημιουργήσει για πρώτη φορά στο εργαστήριο θερμοκρασία μικρότερη των (-15) βαθμών Κελσίου.

2. Παρασκεύασε για πρώτη φορά το αιθάνιο εφαρμόζοντας την ηλεκτρόλυση οξικού καλίου Σωστό Λάθος

2. Παρασκεύασε για πρώτη φορά το αιθάνιο εφαρμόζοντας την ηλεκτρόλυση οξικού καλίου Σωστό

Πηγές Ηλεκτρομαγνητική Επαγωγή Ο Faraday και η χημεία ΠΑΓΚΑΛΟΣ ΦΩΚΙΩΝ 16

Ευχαριστώ πολύ για την προσοχή σας! ΠΑΓΚΑΛΟΣ ΦΩΚΙΩΝ