ফ্যারাডের সূত্র: বদলানো ক্ষেত্রফল থেকে EMF
1 · প্রত্যাশা করুন
একটি তারের লুপ স্থির চৌম্বক ক্ষেত্রে বসে আছে, কিন্তু লুপের নিজের ক্ষেত্রফল দোলে (এমন ভাবুন যে এটি টানা-ছাড়া করছে)। এটি কি ক্ষেত্রের মান বদলের মতোই EMF আবেশ সৃষ্টি করে?
- হ্যাঁ — ফ্যারাডের সূত্র কেবল মোট ফ্লাক্স Φ = BA পরিবর্তনের কথা ভাবে, B বদলাচ্ছে না A — তা বিবেচ্য নয়।
- না — কেবল বদলানো ক্ষেত্রের মানই EMF আবেশ সৃষ্টি করে, বদলানো ক্ষেত্রফল নয়।
- বদলানো ক্ষেত্রফল EMF আবেশ সৃষ্টি করে, কিন্তু বদলানো ক্ষেত্রের চেয়ে সম্পূর্ণ ভিন্ন প্রক্রিয়ায়।
2 · প্রস্তুতি
- changing-flux-area প্রিসেট খুলে রিসেট চাপুন। ক্ষেত্র স্থির 0.5 T; লুপের ক্ষেত্রফল দোলে A(t) = 0.025 m² × (1 + 0.35 cos(2π × 0.35Hz × t))।
- আবেশিত-EMF রিডআউট চালু করুন।
- তালিকাভুক্ত প্রতিটি সময়ে আবেশিত EMF পড়ুন।
3 · ডেটা সংগ্রহ করুন
| সময় t (s) | আবেশিত তড়িৎচালক বল (mV) |
|---|---|
| 0.50 | |
| 1.00 | |
| 1.50 |
আপনার তিনটি পাঠের জন্য সময় t (x-অক্ষ)-এর বিপরীতে আবেশিত EMF (y-অক্ষ) প্লট করুন, এবং একটি পূর্ণ পর্যায়কালে (≈2.86 s) এটি কীভাবে দোলে তা আঁকুন।
4 · বিশ্লেষণ করুন
- একটি ট্রায়ালের জন্য B₀ = 0.5 T, A₀ = 0.025 m², ω = 2π×0.35 rad/s ব্যবহার করে EMF = −B·dA/dt = B₀·A₀·0.35·ω·sin(ωt) নির্ণয় করুন। সারণির সাথে তুলনা করুন।
- এই সূত্রের গঠনকে changing-flux-b পরীক্ষণের সাথে তুলনা করুন। ব্যাখ্যা করুন কেন দুটোই এমন EMF দেয় যা স্থির রাশির (এখানে B, ওখানে A) গুণফল এবং পরিবর্তনশীল রাশির পরিবর্তনের হারের সমানুপাতিক।
5 · বিস্তার করুন
- চিরায়িত 'চলন্ত দণ্ড' জেনারেটর একটি বর্তনীর আবদ্ধ ক্ষেত্রফল এক পাশ সরিয়ে বদলায়, আবেশিত করে EMF = BLv (ক্ষেত্র × দণ্ডের দৈর্ঘ্য × চলার দ্রুতি) — এই পরিবর্তনশীল-ক্ষেত্রফল প্রভাবেরই যান্ত্রিক রূপ। দণ্ড দ্রুত সরালে আবেশিত EMF বাড়ে কেন, তা ব্যাখ্যা করুন।
- কিছু মাইক্রোফোন কাজ করে স্থির ক্ষেত্রের কাছে চুম্বক কম্পন করে (বা কুণ্ডলীর কার্যকর ক্ষেত্রফল বদলে), শব্দ-কম্পনকে বদলানো ফ্লাক্সে ও তাই ভোল্টেজ সংকেতে রূপান্তর করে। জোরালো শব্দ (বড় কম্পন-বিস্তার) বড় EMF সংকেত কেন দেয়?
এই পরীক্ষণের পেছনের পদার্থবিজ্ঞান
ফ্যারাডের সূত্র (বদলানো ক্ষেত্রফল)
লুপের মধ্য দিয়ে চৌম্বক ফ্লাক্স Φ = BA। A সময়ের সাথে বদলালে (B স্থির) ফ্যারাডের সূত্র তথাপি খাটে: EMF = −dΦ/dt = −B·dA/dt — একই সূত্র, কেবল B ও A-এর ভূমিকা অদল-বদল।