Faraday seadus: väli ja pindala muutuvad korraga

1 · Ennusta

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?

• 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.

2 · Seadista

1. 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.
2. Lülita sisse indutseeritud EMF-i näit.
3. Loe indutseeritud EMF igal loetletud ajal.

3 · Kogu andmeid

Joonista indutseeritud EMF (y-telg) aja t (x-telg) suhtes oma kolme näidu jaoks.

4 · Analüüsi

1. 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.
2. 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.

5 · Laienda

1. 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.
2. 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.

Selle eksperimendi füüsika

← Tagasi eksperimendi juurde

138 tasuta prinditavat füüsika töölehte