法拉第常數(shù)電磁感應定律

法拉第電磁感應定律（Faraday's law of electromagnetic induction）是電磁學中的一條基本定律，跟變壓器、電感元件及多種發(fā)電機的運作有密切關系。定律指出：

任何封閉電路中感應電動勢的大小，等于穿過這一電路磁通量的變化率。

此定律于1831年由邁克爾·法拉第發(fā)現(xiàn)，約瑟·亨利則是在1830年的獨立研究中比法拉第早發(fā)現(xiàn)這一定律，但其并未發(fā)表此發(fā)現(xiàn)。故這個定律被命名為法拉第定律。

本定律可用以下的公式表達：

其中：

• 是電動勢，單位為伏特。

• Φ_B是通過電路的磁通量，單位為韋伯。

傳統(tǒng)上有兩種改變通過電路的磁通量的方式。至于感應電動勢時，改變的是自身的電場，例如改變生成場的電流（就像變壓器那樣）。而至于動生電動勢時，改變的是磁場中的整個或部分電路的運動，例如像在同極發(fā)電機中那樣。 2100433B

• 96485J每伏特克當量

• 相當于每伏電力23.061千卡

• 26.801 A·h / mol

在物理學和化學，尤其在電化學中法拉第常數(shù)是一個重要的常數(shù)。它是一個基本常數(shù)，其值只隨其單位變化。在電解、電鍍、燃料電池和電池等涉及到物質與它們的電荷的工藝中法拉第常數(shù)都是一個非常重要的常數(shù)。因此它也是一個非常重要的技術常數(shù)。

在計算每摩爾物質的能量變化時也需要法拉第常數(shù)，一個例子是計算一摩爾電子在電壓變化時獲得或者釋放出的能量。在實際應用中法拉第常數(shù)用來計算一般的反應系數(shù)，比如將電壓演算為自由能。

法拉第常數(shù)（F）是近代科學研究中重要的物理常數(shù)，代表每摩爾電子所攜帶的電荷，單位C·mol^-1，它是阿伏伽德羅常數(shù)N_A=6.02214076×10²³mol^-1（粒子數(shù)N與物質量n的比值）與元電荷e = 1.60217663410×10^-19C (電子電荷的基本電荷或大小）的積：

尤其在確定一個物質帶有多少離子或者電子時這個常數(shù)非常重要。法拉第常數(shù)以邁克爾·法拉第命名，法拉第的研究工作對這個常數(shù)的確定有決定性的意義。

一般認為法拉第常數(shù)的值是 96485.33289±0.00059C/mol，此值是由美國國家標準局所依據(jù)的電解實驗得到的，也被認為最具有權威性。

最早法拉第常數(shù)是在推導阿伏伽德羅數(shù)時通過測量電鍍時的電流強度和電鍍沉積下來的銀的量計算出來的。

它又分為兩個子定律，即法拉第第一定律和法拉第第二定律。

法拉第定律第一定律

第一定律即為在電極界面上發(fā)生化學變化物質的質量與通入的電量成正比。

法拉第第一定律法拉第的研究表明，對單個電解池而言，在電解過程中，陰極上還原物質析出的量與所通過的電流強度和通電時間成正比。當我們討論的是金屬的電沉積時，用公式可以表示為：

M=KQ=KIt

式中，M—析出金屬的質量；K—比例常數(shù)（電化當量）；Q—通過的電量；I—電流強度；t—通電時間。

法拉第定律第二定律

第二定律即為通電于若干個電解池串聯(lián)的線路中，當所取的基本粒子的荷電數(shù)相同時，在各個電極上發(fā)生反應的物質，其物質的量相同，析出物質的質量與其摩爾質量成正比。

物質的電化當量k跟它的化學當量成正比，所謂化學當量是指該物質的摩爾質量M跟它的化合價的比值，單位kg/mol。第二定律數(shù)學表達式：k=M/Fn。

式中，n指的是化合物中正或負化合價總數(shù)的絕對值；F為法拉第恒量，數(shù)值為F=9.65×10000C/mol，它是阿伏伽德羅數(shù)N_A=6.02214×10²³mol^-1與元電荷e=1.602176·10^-19 C的積，又稱法拉第常數(shù)。

光電測距儀的檢測：光電測距儀在使用前，應依照儀器使用說明書和有關規(guī)程的要求，進行一般性能檢查、校正和儀器常數(shù)(包括加常數(shù)和乘常數(shù)兩項)檢測。加常數(shù)是指所使用的儀器測得的距離與實際距離之間的常數(shù)差；乘常數(shù)是由于大氣折射率和測尺頻率的變化而引起測尺長度的改變 。

采用六段解析法測定加常數(shù)，用六段比較法測定加常數(shù)和乘常數(shù)。六段解析法是在平坦場地上，標定1條直線，將其分成6段，設置7個觀測點。用光電測距儀按全組合觀測法測出21個組合距離，經(jīng)過測量平差，求得儀器的加常數(shù)。六段比較法是在野外標設1條基線，劃分為6段，埋設7個測點。用因瓦基線尺丈量6個分段的長度作為標準值，用光電測距儀按全組合測出21個距離，經(jīng)過氣象和傾斜改正后與標準值比較，按最小二乘準則采用一元線性回歸的方法求解加常數(shù)和乘常數(shù)。

用六段比較法測出的21個距離，經(jīng)氣象、傾斜、加常數(shù)和乘常數(shù)的修正后，與已知的基線標準值進行比較，評定儀器的標稱精度。

由于電子元器件的老化，光機結構的位移等因素的影響，儀器常數(shù)可能發(fā)生變化，因此應定期檢驗測距儀的加常數(shù)和乘常數(shù)。

隨著微電子學的日益發(fā)展，光電測距儀的改進型和新產(chǎn)品不斷出現(xiàn)。有的測距儀在鏡站增設了供定線放樣用的通訊器件，可將測站的必要信息傳輸給鏡站，從而提高了作業(yè)的工作效率。為適應煤礦井下條件的要求，前蘇聯(lián)、德國、瑞士等國家先后研制成功防爆型光電測距儀。中國在20世紀80年代后期，也改制成功本安型防爆光電測距儀，并已在中國煤礦推廣使用 。

加常數(shù)K產(chǎn)生的原因是由于儀器的發(fā)射面和接收面與儀器中心不一致，反光棱鏡的等效反射面與反光棱鏡的中心不一致，使得測距儀測出的距離值與實際距離值不一致。因此，測距儀測出的距離還要加上一個加常數(shù)K進行改正。

加常數(shù)K改正值從儀器的檢測結果得來。加常數(shù)K與實測距離大小無關。