Elektromagnetism
Faraday–Lenz (ΔB + ΔA)
Nii B kui pindala muutuvad — võrdle Φ ja EMF kõveraid.
Faraday–Lenz (ΔB + ΔA) — interaktiivne Elektromagnetism simulatsioon. Nii B kui pindala muutuvad — võrdle Φ ja EMF kõveraid. Tasuta veebilehitseja virtuaalne füüsikalabor elavate SI mõõtmiste ja juhendatud õpetusega.
Faraday–Lenzi seadus
Nii B kui pindala muutuvad — võrdle Φ ja EMF kõveraid.
Kui nii B kui kontuuri pindala muutuvad, muutub Φ = BA kahest panusest. Lenzi seadus: indutseeritud EMF (ja vool) vastanduvad voogu muutusele, mis nad tekitas. Vajuta Esita ja võrdle Φ(t) EMF(t)-ga — pane tähele, et EMF-i märk pöördub, et võidelda kasvava või kahaneva vooga.
- EMF vastandub ΔΦ-le
- Φ = BA
Uurimise kokkuvõte
Planeeri küsimus enne labori avamist
Kokkuvõte peegeldab eelrenderdatud lehte: juhtküsimus, konkureerivad ennustused, muutujate rollid, juhtivad seadused, seadistus, analüüs ja laiendusärgitused jäävad nähtavale ja selles järjekorras.
Juhtküsimus
Silmuse pindala JA tema läbiv magnetväli võnguvad mõlemad samaaegselt. Kas sa saad ikka leida indutseeritud EMF-i, lihtsalt liites kaks eraldi efekti (ainult B muutumine, ainult A muutumine) kokku?
Kaalutavad ennustused
- Ei — sul on vaja täielikku korrutise reeglit d(BA)/dt = A·dB/dt + B·dA/dt, mis on rohkem kui kahe eraldi EMF-i liitmine.
- Jah — sa saad lihtsalt liita muutuva voo B ja muutuva pindala EMF-i valemid kokku.
- Sa korrutad kaks eraldi EMF-i valemit kokku.
Muutujate rollid
Mida sina sead:
- Aeg t (s)
Mida sa mõõdad:
- Indutseeritud EMF (mV)
Kuidas uurimustöö käib
- Ava faraday-lenz eelseadistus ja vajuta Lähtesta. Nii B(t) kui A(t) võnguvad: B₀ = 0,45 T, A₀ = 0,018 m², sagedusel 0,5 Hz.
- Lülita sisse indutseeritud EMF-i näit.
- Loe indutseeritud EMF igal loetletud ajal.
Juhtiv võrrand
Faraday seadus (korrutise reegel) — Φ = B·A
Kui nii B kui A muutuvad ajaga, nõuab Faraday seadus täielikku korrutise reeglit: EMF = −d(BA)/dt = −(A·dB/dt + B·dA/dt). Iga liige tabab ühe teguri panuse, hoides teist tema hetkväärtusel.
Mida prinditav tööleht õpilastelt välja küsib
- Arvuta ühes katses B(t) = B₀(1 + 0.5sin(ωt)), A(t) = A₀(1 + 0.35cos(ωt)), B'(t) = B₀·0.5ω·cos(ωt), A'(t) = −A₀·0.35ω·sin(ωt), seejärel EMF = −(A·B' + B·A'), kasutades B₀ = 0.45 T, A₀ = 0.018 m², ω = 2π×0.5 rad/s. Võrdle tabeliga.
- Selgita, miks korrutise reegel d(BA)/dt = A·dB/dt + B·dA/dt on täpselt õige tööriist siin — voog on B ja A KORRUTIS, ja matemaatika korrutise reegel (mitte lihtne liitmine) ütleb sulle, kuidas korrutise muutumiskiirus sõltub mõlemast tegurist koos muutudes.
Kus see laborist kaugemale ilmneb
- Võrdle selle eksperimendi EMF-i väärtusi muutuva voo B ja muutuva pindala väärtustega sarnastel aegadel. Selgita, miks sa ei saa seda kombineeritud tulemust lihtsalt ennustada, liites kahe teise eksperimendi EMF-i väärtusi samal ajal, kuigi kõik kolm kasutavad allpool korrutise reeglit.
- Transformaatori muutuv voog tuleb ühe pooli muutuvast voolust (mis muudab B-d), mitte ühestki liikuvast osast (A on seal fikseeritud). Selgita, miks faraday-lenz eksperimendi kombineeritud muutuse stsenaarium on üldisem kui see, mida paigalseisev transformaator tegelikult vajab.
- AP Physics 2 — Unit 12: Magnetism and Electromagnetism
- AP Physics C: Electricity and Magnetism — Unit 13: Electromagnetic Induction
- IB Physics — D.4 Induction
- General High School Physics — Magnetism & electromagnetism
- NGSS High School Physics — Electric current and magnetic fields
- Kas saab lihtsalt liita?
- Eralda väli
- Salvesta voog
- Ava andmed
- Selgita oma tõendid
Ava interaktiivne simulatsioon, et stseen ehitada, Esita vajutada ja uurida elavate mõõtmiste ning juhendatud õpetusega.