Elektromágnesség
Változó hurokfelület (ΔA)
Nyomd meg az Indítást — a hurokfelület lélegzik; az EMF a −dΦ/dt-t követi.
Változó hurokfelület (ΔA) — interaktív Elektromágnesség szimuláció. Nyomd meg az Indítást — a hurokfelület lélegzik; az EMF a −dΦ/dt-t követi. Ingyenes, böngészőben futó virtuális fizikalabor élő SI-mérésekkel és vezetett tutoriallal.
Fluxus a felületváltozásból
Nyomd meg az Indítást — a hurokfelület lélegzik; az EMF a −dΦ/dt-t követi.
Az egységes B állandó tartásával a hurok A felületének változtatása a Φ = BA fluxust modulálja. Nyomd meg az Indítást — a hurok lélegzik, és EMF = −dΦ/dt jelenik meg, valahányszor a felület változik. Hasonlítsd össze ezt az esetet (dA/dt) a változó B-s előbeállítással (dB/dt), hogy ugyanazt a törvényt két okból lásd.
- EMF = −dΦ/dt
- Φ = BA
Vizsgálódási összefoglaló
Tervezd meg a kérdést, mielőtt megnyitod a labort
Az összefoglaló a előrenderelt oldalt tükrözi: vezérlő kérdés, versengő jóslatok, változószerepek, vezérlő törvények, beállítás, elemzés és bővítési feladatok láthatóak és ebben a sorrendben maradnak.
Vezérlő kérdés
Egy vezetőhurok rögzített mágneses térben ül, de maga a hurok felülete oszcillál (képzeljed, hogy nyúlik és zsugorodik). Ez is indukál EMF-et, ugyanúgy, mint a változó térerősség?
Mérlegelendő jóslatok
- Igen — a Faraday-törvény csak a teljes Φ = BA fluxus változásával törődik, függetlenül attól, hogy B vagy A az, ami változik.
- Nem — csak a változó térerősség indukál EMF-et, nem a változó felület.
- A változó felület EMF-et indukál, de teljesen más mechanizmussal, mint a változó tér.
Változószerepek
Amit te állítasz be:
- Idő t (s)
Amit mérsz:
- Indukált EMF (mV)
Hogyan fut a vizsgálódás
- Nyisd meg a changing-flux-area előbeállítást, és nyomd meg a Visszaállítást. A tér 0.5 T-ra rögzített; a hurok felülete A(t) = 0.025 m² × (1 + 0.35 cos(2π × 0.35Hz × t)) szerint oszcillál.
- Engedélyezd az indukált EMF-kijelzőt.
- Olvasd le az indukált EMF-et minden feltüntetett időpontban.
Vezéregyenlet
Faraday-törvény (változó felület) — Φ = B·A
Egy hurkon átmenő mágneses fluxus Φ = BA. Amikor A változik időben (B rögzített), a Faraday-törvény továbbra is érvényes: EMF = −dΦ/dt = −B·dA/dt — ugyanaz a törvény, csak B és A szerepe megcserélve.
Amit a nyomtatható munkalap megoldatnia ad a diákokkal
- Egy mérésnél számítsd ki az EMF = −B·dA/dt = B₀·A₀·0.35·ω·sin(ωt) B₀ = 0.5 T, A₀ = 0.025 m², ω = 2π×0.35 rad/s használatával. Hasonlítsd a táblázathoz.
- Hasonlítsd össze e képlet szerkezetét a changing-flux-b kísérletével. Magyarázd meg, miért ad mindkettő a RÖGZÍTETT mennyiség (itt B, ott A) és a VÁLTOZÓ mennyiség változási sebességének szorzatával arányos EMF-et.
Hol bukkan fel ez a laboron túl
- Egy klasszikus „csúszó rúd” generátor egy áramkör körbezárt felületét változtatja az egyik oldal fizikai mozgatásával, EMF = BLv-t indukálva (tér × rúdhossz × csúszási sebesség) — pontosan e váltoó-felület hatás mechanikai változata. Magyarázd meg, miért növeli a gyorsabb rúdcsúsztatás az indukált EMF-et.
- Néhány mikrofon úgy működik, hogy egy mágnes rezeg egy rögzített tér közelében (vagy egy tekercs hatékony felülete változik hozzá képest), a hangrezgéseket változó fluxussá, ezért feszültségjellé alakítva. Miért ad nagyobb EMF-jelet a hangosabb hang (nagyobb rezgésamplitúdó)?
- 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
- Üdv a Változó fluxus A-nál
- Válaszd ki a hurkot
- Nyomd meg az Indítást
- EMF változó felületből
- Nyisd meg a Tulajdonságok panelt
- Sikerült!
Nyisd meg az interaktív szimulációt a jelenet megépítéséhez, nyomd meg az Indítást, és fedezz fel élő mérésekkel és vezetett tutoriallal.