विद्युतचुंबकत्व
बदलणारे लूप क्षेत्रफळ (ΔA)
प्ले दाबा — लूप क्षेत्रफळ श्वास घेते; EMF हा −dΦ/dt पाळतो.
बदलणारे लूप क्षेत्रफळ (ΔA) — संवादी विद्युतचुंबकत्व सिम्युलेशन. प्ले दाबा — लूप क्षेत्रफळ श्वास घेते; EMF हा −dΦ/dt पाळतो. थेट SI मापने व मार्गदर्शित ट्युटोरियलसह मोफत, ब्राउझरवर चालणारी आभासी भौतिकशास्त्र प्रयोगशाळा.
क्षेत्रफळ-बदलातून अभिवाह
प्ले दाबा — लूप क्षेत्रफळ श्वास घेते; EMF हा −dΦ/dt पाळतो.
एकसमान B स्थिर धरून, बदलणारे लूप क्षेत्रफळ A अभिवाह Φ = BA मॉड्युलेट करते. प्ले दाबा — लूप श्वास घेतो व क्षेत्रफळ बदलताक्षणी EMF = −dΦ/dt दिसतो. हा किस्सा (dA/dt) बदलणाऱ्या-B प्रीसेटशी (dB/dt) तुलना करा — एकाच नियमाची दोन कारणे.
- EMF = −dΦ/dt
- Φ = BA
अन्वेषण सारांश
प्रयोगशाळा उघडण्यापूर्वी प्रश्नच आखा
सारांश पूर्व-स्वरूपित पानासारखाच आहे: मार्गदर्शक प्रश्न, स्पर्धक अनुमान, चलांच्या भूमिका, प्रमुख नियम, मांडणी, विश्लेषण व विस्तार सूचना दिसत राहतात आणि याच क्रमाने.
मार्गदर्शक प्रश्न
तारेची गुंडली निश्चित चुंबकीय क्षेत्रात बसली आहे, पण गुंडलीचे स्वतःचे क्षेत्रफळ दोलायते (ती ताणते-आकुंचित होते असे कल्पा). यामुळेही EMF प्रेरित होतो का, बदलणाऱ्या क्षेत्र-ताकदीप्रमाणेच?
विचारात घेण्याचे अनुमान
- हो — फॅरेडेचा नियम फक्त एकूण अभिवाह Φ = BA बदलण्याची पर्वा करतो, B बदलत आहे की A हे महत्त्वाचे नाही.
- नाही — EMF फक्त बदलणारी क्षेत्र-ताकद प्रेरित करते, बदलणारे क्षेत्रफळ नाही.
- बदलणारे क्षेत्रफळ EMF प्रेरित करते, पण बदलणाऱ्या क्षेत्रापेक्षा पूर्णपणे वेगळ्या क्रियाप्रतिक्रियेने.
चलांच्या भूमिका
तुम्ही काय निश्चित करता:
- वेळ t (s)
तुम्ही काय मापता:
- प्रेरित EMF (mV)
तपासणी कशी चालते
- चेंजिंग-फ्लक्स-एरिया प्रीसेट उघडा व पुन्हा सेट दाबा. क्षेत्र 0.5 T वर निश्चित; गुंडलीचे क्षेत्रफळ A(t) = 0.025 m² × (1 + 0.35 cos(2π × 0.35Hz × t)) ने दोलायते.
- प्रेरित-EMF वाचन सुरू करा.
- दिलेल्या प्रत्येक वेळी प्रेरित EMF वाचा.
मूलभूत समीकरण
फॅरेडेचा नियम (बदलणारे क्षेत्रफळ) — Φ = B·A
गुंडलीतून जाणारा चुंबकीय अभिवाह Φ = BA. A वेळेसह बदलत असताना (B स्थिर), फॅरेडेचा नियम तरीही लागू: EMF = −dΦ/dt = −B·dA/dt — तोच नियम, फक्त B आणि A च्या भूमिका बदलून.
छापण्यायोग्य कार्यपत्रिका विद्यार्थ्यांकडून काय काढून घेते
- एका फेरीसाठी B₀ = 0.5 T, A₀ = 0.025 m², ω = 2π×0.35 rad/s सह EMF = −B·dA/dt = B₀·A₀·0.35·ω·sin(ωt) काढा. तक्त्याशी तुलना करा.
- या सूत्राची रचना चेंजिंग-फ्लक्स-बी प्रयोगाशी तुलना करा. दोन्ही का स्थिर राशी (इथे B, तिथे A) × बदलणाऱ्या राशीचा बदल-दर याच्या प्रमाणात EMF देतात ते स्पष्ट करा.
प्रयोगशाळेबाहेर हे कुठे दिसते
- अभिजात 'सरकणारी दंड' जनित्र मंडलाचे बंद क्षेत्रफळ एक बाजू भौतिकरित्या हलवून बदलते, EMF = BLv प्रेरित करते (क्षेत्र × दंड लांबी × सरकण्याची चाल) — नेमक्या या बदलणाऱ्या-क्षेत्रफळ परिणामाची यांत्रिक आवृत्ती. दंड जास्त जलद सरकवल्यावर प्रेरित EMF का वाढतो ते स्पष्ट करा.
- काही मायक्रोफोन चुंबक निश्चित क्षेत्राजवळ कंप घालून (किंवा कॉइलचे प्रभावी क्षेत्रफळ क्षेत्राच्या सापेक्ष बदलून) चालवले जातात — आवाजाची कंपने बदलणाऱ्या अभिवाहात व नंतर व्होल्टेज सिग्नलमध्य रूपांतरित होतात. जोरात आवाज (मोठी कंपन-तीव्रता) मोठा EMF सिग्नल का देतो?
- 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
- बदलणारा अभिवाह-क्षेत्रफळामध्ये स्वागत आहे
- लूप निवडा
- प्ले दाबा
- बदलणाऱ्या क्षेत्रफळापासून EMF
- गुणधर्म पॅनेल उघडा
- तुम्ही केले!
दृश्य बांधण्यासाठी, प्ले दाबण्यासाठी आणि थेट मापने व मार्गदर्शित ट्युटोरियलसह एक्सप्लोर करण्यासाठी संवादी सिम्युलेशन उघडा.