Faraday paradox
http://dbpedia.org/resource/Faraday_paradox an entity of type: Thing
The Faraday paradox or Faraday's paradox is any experiment in which Michael Faraday's law of electromagnetic induction appears to predict an incorrect result. The paradoxes fall into two classes:
* Faraday's law appears to predict that there will be zero electromotive force (EMF) but there is a non-zero EMF.
* Faraday's law appears to predict that there will be a non-zero EMF but there is zero EMF. Faraday deduced his law of induction in 1831, after inventing the first electromagnetic generator or dynamo, but was never satisfied with his own explanation of the paradox.
rdf:langString
Le paradoxe de Faraday est une expérience décrite pour la première fois par Michael Faraday, qui semble à première vue contredire sa loi d'induction.
rdf:langString
패러데이 역설(Faraday paradox)은 자기 선속의 변화가 기전력을 발생시킨다는 패러데이 전자기 유도 법칙이 위배된 것처럼 보이는 일련의 실험들이다. 1831년 마이클 페러데이가 전자기 유도 법칙을 발표하며 함께 제안하였으나 당대에는 상대론이 발견되지 않아 완전한 설명이 불가능했다. 패러데이 역설은 다음의 두 가지 경우로 구분된다.
* 자기 선속의 시간에 따른 변화가 없으나 기전력이 발생하는 경우
* 자기 선속의 시간에 따른 변화가 있으나 기전력이 발생하지 않는 경우 위 두 경우는 모두 전자기법칙을 오인한 결과로 실제 패러데이의 법칙을 위배하지는 않는다.
rdf:langString
単極誘導（たんきょくゆうどう、英: unipolar lead）は、磁場中で導体が運動する事により誘導電流が発生する現象。この現象はマイケル・ファラデーによって1821年に単極誘導電動機が考案され、1831年に単極誘導発電機が開発されたことで、発見された。
rdf:langString
法拉第弔詭，或法拉第悖论（Faraday paradox）是一個關於法拉第感應定律的物理實驗。1831年，物理學家麥可·法拉第推斷出法拉第感應定律（簡稱「法拉第定律」），但是，在應用這定律來解釋法拉第弔詭的過程中，他遇到了很多困難。這在本文會有詳細相關敘述。
rdf:langString
Faradayův paradox se jeví z pohledu moderní elektrodynamiky jako zcela vyřešený fenomén. Již samotný Michael Faraday na tento problém narazil a nikdy nebyl spokojen s jeho vysvětlením, i když jako první slovně formuloval Faradayův zákon. Později tento zákon matematicky popsal James Clerk Maxwell. Jeho laboratorní podmínky umožnily provést jednoduché experimenty s vodivým diskem, kartáči a magnetem, které jsou schematicky naznačeny ve zjednodušené verzi Faraday generátoru na obrázku 1. Jsou zde tři varianty vzájemné interakce disku a magnetu: Vysvětlující teorie se dají rozdělit na dvě linie:
rdf:langString
Το παράδοξο του Φάραντεϊ είναι πείραμα που περιγράφηκε για πρώτη φορά από τον Μάικλ Φαραντέι, το οποίο με την πρώτη ματιά φαίνεται να αντιφάσκει με τον νόμο της επαγωγής του. Η πειραματική διάταξη αποτελείται από έναν κυλινδρικό μόνιμο μαγνήτη και έναν παρακείμενο αγώγιμο δίσκο, οι οποίοι είναι τοποθετημένοι έτσι ώστε να περιστρέφονται γύρω από έναν άξονα. Ο άξονας συμμετρίας του μαγνήτη και του δίσκου συμπίπτει με τον άξονα περιστροφής και ο μαγνήτης έχει την πόλωσή του στην αξονική κατεύθυνση (δηλαδή οι πόλοι βρίσκονται στον άξονα). Η ηλεκτρική τάση μετράται στο δίσκο μεταξύ του άξονα και της άκρης του- για το σκοπό αυτό, τοποθετούνται ολισθαίνουσες επαφές στο εξωτερικό του και κοντά στον άξονα.
rdf:langString
Das Faradaysche Paradoxon ist ein Experiment, das erstmals von Michael Faraday beschrieben wurde und auf den ersten Blick als Widerspruch zu seinem Induktionsgesetz erscheint. Die Versuchsanordnung besteht aus einem zylindrischen Permanentmagneten und einer benachbarten leitfähigen Scheibe, die beide auf einer Achse drehbar angeordnet sind. Die Symmetrieachse des Magneten und der Scheibe fallen mit der Drehachse zusammen, der Magnet hat seine Polarisation in Achsrichtung (d. h. die Pole liegen auf der Achse). An der Scheibe wird zwischen der Achse und ihrem Rand die elektrische Spannung gemessen; dazu werden an ihrer Außenseite und nahe der Achse Schleifkontakte angebracht.
rdf:langString
Paradokso de Faraday estas eksperimento, kiu prezentas elektromagnetan indukton. Inter rando kaj centro de rotacianta disko aperas elektra tensio. Se estas la surfaco de la metala disko kun radiuso R, la flukso tra la disko estas konstanta: tamen ekzistas elektromova forto (emf, induktita tensio) inter la centro de la disko kaj la glitanta kontakto:
rdf:langString
Парадокс Фарадея — это эксперимент, впервые описанный Майклом Фарадеем, который, на первый взгляд, противоречит его закону индукции. Экспериментальная установка состоит из цилиндрического постоянного магнита и прилегающего к нему проводящего диска, оба из которых расположены так, чтобы вращаться вокруг оси. Ось симметрии магнита и диска совпадает с осью вращения, а магнит имеет поляризацию в осевом направлении (то есть полюса находятся на оси). Электрическое напряжение измеряется на диске между осью и его краем; для этого на его внешней стороне и вблизи оси размещаются скользящие контакты.
rdf:langString
rdf:langString
Faradayův paradox
rdf:langString
Faradaysches Paradoxon
rdf:langString
Παράδοξο Φάραντεϊ
rdf:langString
Paradokso de Faraday
rdf:langString
Faraday paradox
rdf:langString
Paradoxe de Faraday
rdf:langString
패러데이 역설
rdf:langString
単極誘導
rdf:langString
Фарадеев парадокс
rdf:langString
法拉第弔詭
xsd:integer
2120343
xsd:integer
1096848903
rdf:langString
Consider the time-derivative of flux through a possibly moving loop, with area :
:
The integral can change over time for two reasons: The integrand can change, or the integration region can change. These add linearly, therefore:
:
where t0 is any given fixed time. We will show that the first term on the right-hand side corresponds to transformer EMF, the second to motional EMF. The first term on the right-hand side can be rewritten using the integral form of the Maxwell–Faraday equation:
:
thumbnail|300px|Area swept out by vector element dℓ of curve ∂Σ in time dt when moving with velocity v.
Next, we analyze the second term on the right-hand side:
:
This is the most difficult part of the proof; more details and alternate approaches can be found in references. As the loop moves and/or deforms, it sweeps out a surface . The magnetic flux through this swept-out surface corresponds to the magnetic flux that is either entering or exiting the loop, and therefore this is the magnetic flux that contributes to the time-derivative. As a small part of the loop moves with velocity v for a short time , it sweeps out a vector area vector . Therefore, the change in magnetic flux through the loop here is
:
Therefore:
:
where v is the velocity of a point on the loop .
Putting these together,
:
Meanwhile, EMF is defined as the energy available per unit charge that travels once around the wire loop. Therefore, by the Lorentz force law,
:
Combining these,
rdf:langString
Outline of proof of Faraday's law from Maxwell's equations and the Lorentz force law.
rdf:langString
Faradayův paradox se jeví z pohledu moderní elektrodynamiky jako zcela vyřešený fenomén. Již samotný Michael Faraday na tento problém narazil a nikdy nebyl spokojen s jeho vysvětlením, i když jako první slovně formuloval Faradayův zákon. Později tento zákon matematicky popsal James Clerk Maxwell. Jeho laboratorní podmínky umožnily provést jednoduché experimenty s vodivým diskem, kartáči a magnetem, které jsou schematicky naznačeny ve zjednodušené verzi Faraday generátoru na obrázku 1. Jsou zde tři varianty vzájemné interakce disku a magnetu: 1.
* disk s kartáči jsou stacionární a magnet se otáčí - neindukuje se žádné napětí 2.
* disk se otáčí vůči stacionárním kartáčům a magnet je stacionární - indukuje se napětí 3.
* disk se otáčí vůči stacionárním kartáčům a magnet se otáčí s diskem - indukuje se napětí Vysvětlující teorie se dají rozdělit na dvě linie: 1.
* ta, která zachovává Faradayův zákon v neměnné podobě. Tato linie je reprezentována moderní teoretickou elektrodynamikou, která se považuje za nejlépe prověřenou disciplínu. Opírá se o relativistické vysvětlení, ve kterém se upřednostňuje inerciální soustava rámu před inerciální soustavou magnetu. Toto vysvětlení vychází z předpokladu zachování kontinuity magnetického pole pro vnitřní i vnější magnetický tok. Hlavním kritériem je pohyb indukčních čar vůči vnějšímu nebo vnitřnímu obvodu, který vodič s generátorem uzavírá. Z tohoto pohledu se o žádný paradox nejedná, protože např. dle třetí varianty jsou indukční čáry magnetu vůči disku v klidu a vůči rámu s kartáči a vodičem obvodu jsou v pohybu. V případě první varianty jsou indukční čáry magnetu v pohybu vůči vnějšímu i vnitřnímu vodivému okruhu - dochází tak k rovnováze EMF na vnitřní i vnější části generátoru a výsledné indukované napětí je nulové. 2.
* ty, které Faradayův zákon zpochybňují. Těchto teorií je minimum a vznikaly převážně za dob života Faradaye. Do prosazení Maxwellových rovnic (zveřejněné roku 1865) převládal názor, že indukované napětí je způsobeno jiskřením kartáčů, které vzniká na třecích plochách disku.
rdf:langString
Das Faradaysche Paradoxon ist ein Experiment, das erstmals von Michael Faraday beschrieben wurde und auf den ersten Blick als Widerspruch zu seinem Induktionsgesetz erscheint. Die Versuchsanordnung besteht aus einem zylindrischen Permanentmagneten und einer benachbarten leitfähigen Scheibe, die beide auf einer Achse drehbar angeordnet sind. Die Symmetrieachse des Magneten und der Scheibe fallen mit der Drehachse zusammen, der Magnet hat seine Polarisation in Achsrichtung (d. h. die Pole liegen auf der Achse). An der Scheibe wird zwischen der Achse und ihrem Rand die elektrische Spannung gemessen; dazu werden an ihrer Außenseite und nahe der Achse Schleifkontakte angebracht. Versetzt man die Scheibe in Drehung, während der Magnet ruht, so entsteht eine Spannung an den Klemmen. Diese kann durch die Lorentzkraft bzw. die Flussregel beschrieben werden (Unipolarinduktion). Die Klemmenspannung tritt auch auf, wenn die Scheibe und der Magnet mechanisch miteinander verbunden sind und gemeinsam bewegt werden.Wird hingegen nur der Magnet bewegt, und ruht die Scheibe, tritt keine Klemmenspannung auf. Dies war für Faraday verblüffend, weil er annahm, dass es für die Entstehung der Spannung nur darauf ankommt, dass sich die Scheibe gegen den Magneten bewegt. Tatsächlich ist aber das Magnetfeld des Dauermagneten von seiner Rotation (weitgehend) unabhängig. Es macht daher keinen Unterschied, ob er rotiert oder nicht. Hingegen wirkt (für einen ruhenden Beobachter) auf die Elektronen in der Scheibe die Lorentzkraft, sobald sie im Magnetfeld bewegt werden. Daher wird zwischen den ruhenden Schleifkontakten genau dann eine Spannung gemessen, wenn sich die Scheibe dreht. Betrachtet man das Experiment nicht vom Standpunkt des ruhenden Beobachters, sondern als ein gemeinsam mit der Scheibe bewegter (um die Achse rotierender) Beobachter, so wird man zwischen der Mitte und dem Rand der Scheibe immer eine Spannung von Null messen; das Magnetfeld ist ja von einer etwaigen Rotation des Magneten unabhängig. Hingegen wird man im Stromkreis zwischen den (für diesen Beobachter) rotierenden Schleifkontakten eine Induktionsspannung feststellen, weil es sich bei diesem Stromkreis um einen im Magnetfeld rotierenden Leiter handelt. Dieser nicht leicht zu verstehende Effekt führte immer wieder zu Missverständnissen und so zum Beispiel auch zu verschiedenen Versuchen, auf der Basis der Unipolarinduktion eine Art Perpetuum mobile, die sogenannte N-Maschine, zu bauen.
rdf:langString
Το παράδοξο του Φάραντεϊ είναι πείραμα που περιγράφηκε για πρώτη φορά από τον Μάικλ Φαραντέι, το οποίο με την πρώτη ματιά φαίνεται να αντιφάσκει με τον νόμο της επαγωγής του. Η πειραματική διάταξη αποτελείται από έναν κυλινδρικό μόνιμο μαγνήτη και έναν παρακείμενο αγώγιμο δίσκο, οι οποίοι είναι τοποθετημένοι έτσι ώστε να περιστρέφονται γύρω από έναν άξονα. Ο άξονας συμμετρίας του μαγνήτη και του δίσκου συμπίπτει με τον άξονα περιστροφής και ο μαγνήτης έχει την πόλωσή του στην αξονική κατεύθυνση (δηλαδή οι πόλοι βρίσκονται στον άξονα). Η ηλεκτρική τάση μετράται στο δίσκο μεταξύ του άξονα και της άκρης του- για το σκοπό αυτό, τοποθετούνται ολισθαίνουσες επαφές στο εξωτερικό του και κοντά στον άξονα. Εάν ο δίσκος περιστραφεί ενώ ο μαγνήτης είναι σε ηρεμία, παράγεται τάση στους ακροδέκτες. Αυτό μπορεί να περιγραφεί με τη δύναμη Lorentz ή τον κανόνα της ροής (μονοπολική επαγωγή). Η τελική τάση εμφανίζεται επίσης όταν ο δίσκος και ο μαγνήτης συνδέονται μηχανικά και μετακινούνται μαζί. Αν, από την άλλη πλευρά, μόνο ο μαγνήτης κινείται και ο δίσκος είναι σε ηρεμία, δεν εμφανίζεται καμία τάση στον ακροδέκτη. Αυτό προβλημάτισε τον Φαραντέι, επειδή υπέθεσε ότι το μόνο που είχε σημασία για την εμφάνιση της τάσης ήταν ότι ο δίσκος κινούνταν ενάντια στον μαγνήτη. Στην πραγματικότητα, όμως, το μαγνητικό πεδίο του μόνιμου μαγνήτη είναι (σε μεγάλο βαθμό) ανεξάρτητο από την περιστροφή του. Επομένως, δεν έχει καμία διαφορά αν περιστρέφεται ή όχι. Από την άλλη πλευρά, (για έναν παρατηρητή σε ηρεμία) η δύναμη Lorentz δρα στα ηλεκτρόνια του δίσκου μόλις αυτά μετακινηθούν μέσα στο μαγνητικό πεδίο. Επομένως, μετράται μια τάση μεταξύ των σταθερών επαφών ολίσθησης ακριβώς όταν ο δίσκος περιστρέφεται. Αν εξετάσουμε το πείραμα όχι από τη σκοπιά του παρατηρητή σε ηρεμία, αλλά ως παρατηρητής που κινείται μαζί με το δίσκο (περιστρεφόμενος γύρω από τον άξονα), θα μετράμε πάντα μηδενική τάση μεταξύ του κέντρου και της άκρης του δίσκου- το μαγνητικό πεδίο είναι ανεξάρτητο από οποιαδήποτε περιστροφή του μαγνήτη. Από την άλλη πλευρά, μια επαγωγική τάση θα μετρηθεί στο κύκλωμα μεταξύ των (για τον συγκεκριμένο παρατηρητή) περιστρεφόμενων επαφών ολίσθησης, επειδή το κύκλωμα αυτό είναι ένας αγωγός που περιστρέφεται στο μαγνητικό πεδίο. Αυτό το φαινόμενο, το οποίο δεν είναι εύκολο να κατανοηθεί, οδήγησε ξανά και ξανά σε παρεξηγήσεις και έτσι, για παράδειγμα, σε διάφορες προσπάθειες να κατασκευαστεί ένα είδος μηχανής αέναης κίνησης, η λεγόμενη μηχανή Ν, με βάση τη μονοπολική επαγωγή.
rdf:langString
Paradokso de Faraday estas eksperimento, kiu prezentas elektromagnetan indukton. Inter rando kaj centro de rotacianta disko aperas elektra tensio. Se estas la surfaco de la metala disko kun radiuso R, la flukso tra la disko estas konstanta: tamen ekzistas elektromova forto (emf, induktita tensio) inter la centro de la disko kaj la glitanta kontakto: En 1831, Michael Faraday malkovris, ke estas generita potenciala diferenco inter la finaĵoj de elektra konduktilo, kiu moviĝas orte al magneta fluksdenso. Fakte, pri tiu ĉi eksperimento, ĉiu radiuso de la disko agas kiel konduktilo generanta sian elementan elektran tension, por krei kurenton kontraŭstarantan al la rotacio, konforme al la leĝo de Lenz kaj la leĝo de Lenz-Faraday.
rdf:langString
The Faraday paradox or Faraday's paradox is any experiment in which Michael Faraday's law of electromagnetic induction appears to predict an incorrect result. The paradoxes fall into two classes:
* Faraday's law appears to predict that there will be zero electromotive force (EMF) but there is a non-zero EMF.
* Faraday's law appears to predict that there will be a non-zero EMF but there is zero EMF. Faraday deduced his law of induction in 1831, after inventing the first electromagnetic generator or dynamo, but was never satisfied with his own explanation of the paradox.
rdf:langString
Le paradoxe de Faraday est une expérience décrite pour la première fois par Michael Faraday, qui semble à première vue contredire sa loi d'induction.
rdf:langString
패러데이 역설(Faraday paradox)은 자기 선속의 변화가 기전력을 발생시킨다는 패러데이 전자기 유도 법칙이 위배된 것처럼 보이는 일련의 실험들이다. 1831년 마이클 페러데이가 전자기 유도 법칙을 발표하며 함께 제안하였으나 당대에는 상대론이 발견되지 않아 완전한 설명이 불가능했다. 패러데이 역설은 다음의 두 가지 경우로 구분된다.
* 자기 선속의 시간에 따른 변화가 없으나 기전력이 발생하는 경우
* 자기 선속의 시간에 따른 변화가 있으나 기전력이 발생하지 않는 경우 위 두 경우는 모두 전자기법칙을 오인한 결과로 실제 패러데이의 법칙을 위배하지는 않는다.
rdf:langString
単極誘導（たんきょくゆうどう、英: unipolar lead）は、磁場中で導体が運動する事により誘導電流が発生する現象。この現象はマイケル・ファラデーによって1821年に単極誘導電動機が考案され、1831年に単極誘導発電機が開発されたことで、発見された。
rdf:langString
Парадокс Фарадея — это эксперимент, впервые описанный Майклом Фарадеем, который, на первый взгляд, противоречит его закону индукции. Экспериментальная установка состоит из цилиндрического постоянного магнита и прилегающего к нему проводящего диска, оба из которых расположены так, чтобы вращаться вокруг оси. Ось симметрии магнита и диска совпадает с осью вращения, а магнит имеет поляризацию в осевом направлении (то есть полюса находятся на оси). Электрическое напряжение измеряется на диске между осью и его краем; для этого на его внешней стороне и вблизи оси размещаются скользящие контакты. Если диск вращается, а магнит находится в состоянии покоя, на клеммах возникает напряжение. Это может быть описано силой Лоренца или правилом потока (униполярная индукция). Напряжение на клеммах также возникает, когда диск и магнит механически соединены и перемещаются вместе. С другой стороны, если перемещается только магнит, а диск находится в состоянии покоя, то напряжение на клеммах не возникает. Это вызвало недоумение у Фарадея, поскольку он предполагал, что для возникновения напряжения важно лишь то, что диск движется относительно магнита. Однако на самом деле магнитное поле постоянного магнита (в значительной степени) не зависит от его вращения. Поэтому нет никакой разницы, вращается он или нет. С другой стороны, (для наблюдателя в состоянии покоя) сила Лоренца действует на электроны в диске, как только они перемещаются в магнитном поле. Поэтому напряжение измеряется между неподвижными скользящими контактами именно тогда, когда диск вращается. Если мы посмотрим на эксперимент не с точки зрения наблюдателя в покое, а как наблюдатель, движущийся вместе с диском (вращающийся вокруг оси), мы всегда будем измерять напряжение, равное нулю, между центром и краем диска; магнитное поле не зависит от любого вращения магнита. С другой стороны, в цепи между (для данного наблюдателя) вращающимися скользящими контактами будет измеряться индукционное напряжение, поскольку эта цепь представляет собой проводник, вращающийся в магнитном поле. Этот эффект, который нелегко понять, снова и снова приводил к недоразумениям и, например, к различным попыткам построить на основе униполярной индукции своеобразный вечный двигатель, так называемую N-машину.
rdf:langString
法拉第弔詭，或法拉第悖论（Faraday paradox）是一個關於法拉第感應定律的物理實驗。1831年，物理學家麥可·法拉第推斷出法拉第感應定律（簡稱「法拉第定律」），但是，在應用這定律來解釋法拉第弔詭的過程中，他遇到了很多困難。這在本文會有詳細相關敘述。
xsd:nonNegativeInteger
37349
