2023 Autor: Jake Johnson | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-05-24 23:12
Faradayev zakon, poznat i kao Faradejev zakon elektromagnetne indukcije, zasnovan je na eksperimentima koje je 1831. godine sproveo britanski fizikalni hemičar Michael Faraday o elektromagnetizmu i transformaciji električne energije u hemijsku energija, ili šta je isto, elektrohemija.
Faradayev zakon kaže da je napon koji se indukuje u zatvorenom krugu direktno proporcionalan brzini kojom se magnetni tok mijenja tokom vremena, koji može prijeći bilo koju površinu, imajući kao granicu, ili ivicu samog kola.
- Odakle E se odnosi na električno polje.
- dl, je beskonačno mali element od c (okvir ili ivica).
- B, odnosi se na gustinu magnetnog polja
- S, je površina.
- dA, dat je zakonom za određivanje vektorskih pravaca, također poznat kao zakon desne ruke.
Sve dok se površina koja se integriše ne mijenja u odnosu na vrijeme, permutacija površinskog integrala i vremenskog izvoda može se izvršiti.
Pomoću Stokesove teoreme možemo dobiti diferencijal Faradejevog zakona:
Stokesova teorema, bavi se diferencijalnom geometrijom, integracijom diferencijalnih oblika koji se široko koriste u generalizacijiteoreme vektorskog računa.
Prethodno spomenuta formula je jedna od Maxwellovih jednadžbi, koja je dio fundamentalnih jednačina elektromagnetizma, koja je zajedno sa drugim zakonima elektromagnetizma pomogla da se ujedini elektromagnetizam.
Uopšteno govoreći, proces taloženja metala elektrolitičkim postupcima pridržava se jednadžbe:
X^z+ (aq) + Z e → X (s)
Ovo znači da će za svaki deponirani mol X-a cirkulirati Z mol elektrona. Dakle, ako kružimo naelektrisanje Q, masa (m) metala će biti deponovana. Kao posljedica ovoga:
Broj molova metala=m/M → broj molova elektrona=Z.m/M
Dakle, ukupna naplata će biti:
Q=Z.m/M. F
I, ako u navedenom izrazu izolujemo masu, dobijamo:
m=M/ZF. Q
- Odakle je m, masa deponovanog elementa
- Q, je opterećenje za cirkulaciju (C)
- M, je molarna masa elementa
- F, je Faradejeva konstanta
Naboj koji nosi jedan mol elektrona, jednak je 1 Faradayu, što je jednako 96484, 5561 C/mol i Faradejeva je konstanta, koja dolazi od predstavljenog sa F, koji se koristi u elektrohemijskim sistemima, kako bi se mogla izračunati masa elemenata koji formiraju elektrode. Faradayeva konstanta dolazi iz jednačine:
F=N A. q, gdje je NA Avogadrov broj, a q se odnosi na veličinu naboja na elektronu.
Prethodna veza,otkriven je oko 1832. godine i dobio je naziv Faradejev zakon.
Michael Faraday, dao je spektakularan doprinos fizičkoj hemiji, otkrio magnetnu indukciju i osmislio prvi dinamo. Takođe, proizveo je prvi električni generator i između ostalog postavio temelje koji su dali mogućnost kasnijeg razvoja elektromagnetske teorije.
