Hukum Faraday: Medan dan Luas Berubah Sekaligus

1 · Memprediksi

Luas lingkaran DAN medan magnet yang melewatinya berosilasi secara bersamaan. Apakah Anda masih dapat menemukan EMF induksi hanya dengan menambahkan dua efek terpisah (mengubah B saja, mengubah A saja) secara bersamaan?

• Tidak — Anda memerlukan aturan perkalian lengkap d(BA)/dt = A·dB/dt + B·dA/dt, yang lebih dari sekadar menambahkan dua EMF terpisah.
• Ya — Anda tinggal menjumlahkan rumus EMF eksperimen changing-flux-b dan changing-flux-area.
• Anda mengalikan dua rumus EMF yang terpisah.

2 · Pengaturan

1. Buka preset faraday-lenz dan tekan Reset. Baik B(t) dan A(t) berosilasi: B₀ = 0.45 T, A₀ = 0.018 m², pada 0.5 Hz.
2. Aktifkan pembacaan EMF terinduksi.
3. Baca EMF yang diinduksi pada setiap waktu yang tercantum.

3 · Kumpulkan Data

Plot EMF yang diinduksi (sumbu y) terhadap waktu t (sumbu x) untuk tiga pembacaan Anda.

4 · Analisis

1. Untuk satu percobaan, hitung B(t) = B₀(1 + 0.5 sin(ωt)), A(t) = A₀(1 + 0.35 cos(ωt)), B'(t) = B₀·0.5ω·cos(ωt), A'(t) = −A₀·0.35ω·sin(ωt), lalu EMF = −(A·B' + B·A') menggunakan B₀ = 0.45 T, A₀ = 0.018 m², ω = 2 π×0.5 rad/s. Bandingkan dengan tabel.
2. Jelaskan mengapa aturan hasil kali d(BA)/dt = A·dB/dt + B·dA/dt adalah alat yang tepat di sini — fluks adalah PRODUK dari B dan A, dan aturan hasil kali kalkulus (bukan penjumlahan sederhana) memberi tahu Anda bagaimana laju perubahan suatu produk bergantung pada kedua faktor yang berubah secara bersamaan.

5 · Perluas

1. Bandingkan nilai EMF percobaan ini dengan perubahan fluks b dan perubahan luas fluks pada waktu yang sama. Jelaskan mengapa Anda tidak bisa begitu saja memprediksi hasil gabungan ini dengan menambahkan nilai EMF dari dua eksperimen lainnya secara bersamaan, meskipun ketiganya menggunakan aturan perkalian di bawahnya.
2. ... bukan dari bagian yang bergerak (A dibuat tetap di sana). ...

Fisika di Balik Eksperimen Ini

← Kembali ke eksperimen

138 Lembar Kerja Laboratorium Fisika Gratis yang Bisa Dicetak