전자기학

변화하는 고리 넓이 (ΔA)

재생을 누르세요 — 고리 넓이가 늘었다 줄었다 하며 EMF가 −dΦ/dt를 따릅니다.

변화하는 고리 넓이 (ΔA) — 인터랙티브 전자기학 시뮬레이션. 재생을 누르세요 — 고리 넓이가 늘었다 줄었다 하며 EMF가 −dΦ/dt를 따릅니다. 실시간 SI 측정값과 안내형 튜토리얼을 제공하는 무료 브라우저 기반 가상 물리 실험실입니다.

면적 변화에 의한 자속

재생을 누르세요 — 고리의 면적이 변하며; EMF는 −dΦ/dt를 따릅니다

조사 개요

이 브리프는 사전 렌더링된 페이지를 반영합니다. 탐구 질문, 서로 다른 예측, 변수의 역할, 지배 법칙, 설정, 분석 및 확장 질문을 이 순서로 계속 표시합니다.

와이어 루프는 고정된 자기장에 위치하지만 루프 자체의 영역은 진동합니다(늘어졌다가 줄어들었다고 상상해 보세요). 전계 강도가 변하는 것과 마찬가지로 이것도 EMF를 유도합니까?

설정하는 것:

측정하는 것:

changing-flux-area 사전 설정을 열고 재설정을 누릅니다. 필드는 0.5T로 고정됩니다. 루프의 면적은 A(t) = 0.025 m² × (1 + 0.35 cos(2π × 0.35Hz × t))로 진동합니다.
유도 EMF 판독을 활성화합니다.
나열된 각 시간에 유도된 EMF를 읽습니다.

패러데이의 법칙(변화하는 영역) — Φ = B·A

루프를 통과하는 자속은 Φ = BA입니다. A가 시간에 따라 변경되면(B 고정) 패러데이의 법칙이 계속 적용됩니다. EMF = −dΦ/dt = −B·dA/dt — 동일한 법칙이지만 B와 A의 역할이 바뀌었습니다.

한 번의 시행에 대해 B₀ = 0.5 T, A₀ = 0.025 m², Ω = 2π×0.35 rad/s를 사용하여 EMF = −B·dA/dt = B₀·A₀·0.35·Ω·sin(Ωt)을 계산합니다. 표와 비교해 보세요.
이 공식의 구조를 changing-flux-b 실험의 구조와 비교하세요. 두 가지 모두 FIXED 수량(여기서는 B, 저기서는 A)과 VARYING 수량의 변화율의 곱에 비례하는 EMF를 제공하는 이유를 설명하십시오.

고전적인 '슬라이딩 로드' 생성기는 한쪽 면을 물리적으로 이동하여 회로의 닫힌 영역을 변경하고 EMF = BLv(필드 × 로드 길이 × 슬라이딩 속도)를 유도합니다. 이는 바로 이 changing-area 효과의 기계적 버전입니다. 막대를 더 빠르게 밀면 유도 EMF가 증가하는 이유를 설명하십시오.
일부 마이크는 고정된 자기장 근처에서 자석을 진동시켜(또는 이에 대해 코일의 유효 면적을 변경하여) 소리 진동을 변화하는 자속, 즉 전압 신호로 변환함으로써 작동합니다. 더 큰 소리(더 큰 진동 진폭)가 더 큰 EMF 신호를 생성하는 이유는 무엇입니까?

대화형 시뮬레이션을 열어 장면을 빌드하고 재생을 누른 뒤, 실시간 측정 및 가이드 튜토리얼과 함께 탐구해 보세요.