Faraday’ın indüksiyon kanunu, kapalı bir devrede indüklenen elektromotor kuvveti, devrenin çevrelediği yüzeyden geçen manyetik akının değişim hızıyla ilişkilendirir. Bir sarım için ε = −dΦB/dt, aynı akıyı kesen N sarımlı bir bobin için ε = −N dΦB/dt biçiminde yazılır. Burada ε elektromotor kuvveti, ΦB manyetik akı, N ise sarım sayısıdır. [1]
Manyetik akı ve yön
Manyetik akı, manyetik alanın seçilen bir yüzeyden geçen bileşenini ifade eder. Alanın şiddeti veya yönelimi değiştiğinde ya da devrenin çevrelediği alan değiştiğinde akı değişebilir. Dolayısıyla indüksiyon için yalnızca mıknatısın hareket etmesi gerekmez: belirleyici olan devreye bağlı manyetik akının zamana göre değişmesidir. Akı değişmiyorsa bu kanuna göre devrede indüklenen elektromotor kuvvet de oluşmaz. [1][2]
Formüldeki eksi işareti indüklenen elektromotor kuvvetin yönünü, Lenz yasasına uygun biçimde, akı değişimine karşı koyacak şekilde gösterir. İndüklenen akımın yönü, akının artıp azalmasına ve seçilen işaret kuralına bağlıdır. Açık devrede uçlar arasında indüklenmiş gerilim bulunabilse de sürekli akımın akması için kapalı bir yol gerekir. [1][2]
Tarih ve uygulamalar
Michael Faraday’ın 1831’de gerçekleştirdiği deneyler, zamana bağlı manyetik alanların elektriksel etki oluşturabildiğini gösterdi. OpenStax’ın açıklamasına göre, bobin ile mıknatıs arasındaki göreli hareket veya yakındaki başka bir devredeki akımın değişmesi indüksiyon oluşturabilir. Bu bulgular, değişen manyetik akı ile indüklenen elektromotor kuvvet arasındaki ilişkiyi ortaya koyar. [1]
Faraday kanunu, elektrik jeneratörleri ve transformatörler gibi aygıtların çalışma ilkeleriyle ilişkilidir. Jeneratörde mekanik hareket akıyı değiştirebilir; transformatörde bir sargıdaki değişen akı diğer sargıda gerilim indükler. Hesaplamalarda akının zamana bağlı değişimi ve bobinin sarım sayısı dikkate alınır. [1][2]