Elektromagnetismo
Faraday–Lenz (ΔB + ΔA)
Nagbabago pareho ang B at lawak — ihambing ang mga kurba ng Φ at EMF.
Faraday–Lenz (ΔB + ΔA) — interactive na Elektromagnetismo simulation. Nagbabago pareho ang B at lawak — ihambing ang mga kurba ng Φ at EMF. Libreng browser-based virtual physics lab na may live na SI measurement at guided tutorial.
Batas ni Faraday–Lenz
Parehong nagbabago ang B at area — ihambing ang kurba ng Φ at EMF.
Kapag magkasabay nagbabago ang B at loop area, ang Φ = BA ay nagbabago mula sa dalawang ambag. Batas ni Lenz: ang induced EMF (at kuryente) ay salungat sa flux change na nag-cause sa kanila. Pindutin ang I-play at ihambing ang Φ(t) sa EMF(t) — pansinin na bumabaliktad ang sign ng EMF para labanan ang pagtaas o pagbaba ng flux.
- Sinasalungat ng EMF ang ΔΦ
- Φ = BA
Investigation brief
Iplano ang tanong bago mo buksan ang lab
Ang brief ay kapareho ng prerendered na page: driving question, magkatunggaling hula, papel ng variable, governing law, setup, pagtatasa at prompt ng pagpapalawak — nananatiling nakikita at sa ganitong pagkakasunod.
Pangunahing tanong
Ang area ng loop AT ang magnetic field sa kabila nito ay parehong umuulosci late. Makikita mo pa rin ba ang induced EMF sa simpleng pagdaragdag ng dalawang hiwalay na epekto (nagbabagong B mag-isa, nagbabagong A mag-isa)?
Mga hulang timbangin
- Hindi — kailangan ang buong product rule na d(BA)/dt = A·dB/dt + B·dA/dt, na higit sa simpleng pagdaragdag ng dalawang EMF.
- Oo — pwedeng idagdag lang ang changing-flux-b at changing-flux-area na formula.
- Imumultiply ang dalawang formula.
Mga papel ng variable
Ang itinatakda mo:
- Oras t (s)
Ang sinusukat mo:
- Induced EMF (mV)
Paano tumatakbo ang investigation
- Buksan ang faraday-lenz preset at pindutin ang I-reset. Parehong umuulosci late ang B(t) at A(t): B₀ = 0.45 T, A₀ = 0.018 m², sa 0.5 Hz.
- I-enable ang induced-EMF readout.
- Basahin ang induced EMF sa bawat nakatalang oras.
Governing equation
Batas ni Faraday (Product Rule) — Φ = B·A
Kapag parehong nagbabago ang B at A sa oras, kailangan ng batas ni Faraday ang buong product rule: EMF = −d(BA)/dt = −(A·dB/dt + B·dA/dt). Bawat term ay kumukuha ng ambag ng isang factor habang naka-instantaneous na value ang kabila.
Ang hinihingi sa mga estudyante na kalkulahin ng napi-print na worksheet
- Para sa isang trial, kalkulahin ang 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), tapos ang EMF = −(A·B' + B·A') gamit ang B₀ = 0.45 T, A₀ = 0.018 m², ω = 2π×0.5 rad/s. Ihambing sa table.
- Ipaliwanag kung bakit eksakto ang product rule na d(BA)/dt = A·dB/dt + B·dA/dt ang tamang kasangkapan dito — produkto ang flux ng B at A, at ang product rule ng calculus (hindi simpleng pagdaragdag) ang nagsasabi kung paano nakadepende ang rate ng pagbabago ng produkto sa dalawang factor na sabay nagbabago.
Saan ito lumilitaw lampas sa lab
- Ihambing ang EMF value ng experiment na ito sa changing-flux-b at changing-flux-area sa magkatulad na oras. Ipaliwanag kung bakit hindi mo mahehulaan ang pinagsamang resulta sa simpleng pagdaragdag ng EMF ng dalawang experiment sa parehong oras, kahit pare-pareho silang gumagamit ng product rule sa ilalim.
- Ang nagbabagong flux ng transformer ay mula sa nagbabagong kuryente sa isang coil (na nagbabago ng B), hindi mula sa gumagalaw na bahagi (fixed ang A doon). Ipaliwanag kung bakit mas pangkalahatan ang combined-change scenario ng faraday-lenz kaysa sa kailangan talaga ng nakatigil na transformer.
- 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
- Pwede bang idagdag lang?
- Ihiwalay ang field
- I-capture ang flux
- Buksan ang data
- Ipaliwanag ang ebidensya mo
Buksan ang interactive simulation para buuin ang scene, pindutin ang I-play, at tuklasin na may live na measurement at guided tutorial.