विद्युतचुंबकत्व
बदलणारा चुंबकीय अभिवाह (ΔB)
प्ले दाबा — B दोलायतो, Φ(t) व EMF(t) आलेखावर रेखांकित होतात.
बदलणारा चुंबकीय अभिवाह (ΔB) — संवादी विद्युतचुंबकत्व सिम्युलेशन. प्ले दाबा — B दोलायतो, Φ(t) व EMF(t) आलेखावर रेखांकित होतात. थेट SI मापने व मार्गदर्शित ट्युटोरियलसह मोफत, ब्राउझरवर चालणारी आभासी भौतिकशास्त्र प्रयोगशाळा.
फॅरेडेचा नियम
प्ले दाबा — B दोलायतो, Φ(t) व EMF(t) आलेखावर रेखांकित होतात.
फॅरेडेचा नियम: लूपमधून जाणारा चुंबकीय अभिवाह Φ = BA बदलल्यावर EMF = −dΦ/dt. इथे B दोलायतो तर क्षेत्रफळ A स्थिर, म्हणून Φ(t) हे B(t) पाळते. प्ले दाबा — आलेख Φ व प्रेरित EMF रेखांकित करतो; EMF शिखर |dB/dt| सर्वाधिक असताना, B कमाल असताना नाही.
- 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 अशा चुंबकीय क्षेत्रात बसली आहे ज्याची ताकद वेळेसह दोलायते (गुंडलीचे क्षेत्रफळ स्थिर). गुंडली स्वतः हालत नसतानाही तिच्यात EMF तयार होतो का?
विचारात घेण्याचे अनुमान
- नाही — EMF साठी गुंडलीची किंवा क्षेत्र-स्रोताची भौतिक हालचाल लागते.
- हो — फॅरेडेचा नियम म्हणतो, बदलणारा अभिवाह EMF प्रेरित करतो, स्थिर गुंडलीतही, जोपर्यंत क्षेत्र स्वतः बदलत आहे.
- EMF फक्त गुंडली क्षेत्रातून हालत असल्यावरच दिसतो.
चलांच्या भूमिका
तुम्ही काय निश्चित करता:
- वेळ t (s)
तुम्ही काय मापता:
- प्रेरित EMF (mV)
तपासणी कशी चालते
- चेंजिंग-फ्लक्स-बी प्रीसेट उघडा व पुन्हा सेट दाबा. गुंडलीचे क्षेत्रफळ 0.02 m² वर स्थिर; क्षेत्र B(t) = 0.6 T × (1 + 0.5 sin(2π × 0.4Hz × t)) ने दोलायते.
- प्रेरित-EMF वाचन सुरू करा.
- दिलेल्या प्रत्येक वेळी प्रेरित EMF वाचा.
मूलभूत समीकरण
फॅरेडेचा नियम (बदलणारे क्षेत्र) — Φ = B·A
गुंडलीतून जाणारा चुंबकीय अभिवाह Φ = BA. B वेळेसह बदलत असताना (A स्थिर), फॅरेडेचा नियम प्रेरित EMF = −dΦ/dt = −A·dB/dt देतो — गुंडलीच्या क्षेत्रफळाच्या व क्षेत्राच्या बदल-दराच्या प्रमाणात.
छापण्यायोग्य कार्यपत्रिका विद्यार्थ्यांकडून काय काढून घेते
- एका फेरीसाठी A = 0.02 m², B₀ = 0.6 T, ω = 2π×0.4 rad/s सह EMF = −A·dB/dt = −A·B₀·0.5·ω·cos(ωt) काढा. तक्त्याशी तुलना करा.
- प्रेरित EMF क्षेत्र किती जलद बदलत आहे (dB/dt) याच्या प्रमाणात का असते — क्षेत्राच्या क्षणिक मूल्याच्या नाही — ते स्पष्ट करा: B स्वतः सरासरीजवळ असतानाही, तिथे B झपाट्याने बदलत असेल तर EMF मोठा असू शकतो.
प्रयोगशाळेबाहेर हे कुठे दिसते
- हाच AC जनित्रामागचा मूलभूत तत्त्व: B थेट बदलण्याऐवजी, जनित्र गुंडली निश्चित क्षेत्रात फिरवते, जे अभिवाह तितक्याच प्रभावीपणे बदलते. जनित्र-रचना साधारणपणे चुंबक दोलवण्याऐवजी कॉइल का फिरवते ते स्पष्ट करा.
- EMF = −dΦ/dt मधील ऋण चिन्ह (लेन्झचा नियम) म्हणजे प्रेरित प्रवाह त्या बदलाला विरोध करतो ज्याने तो निर्माण झाला. वाढत्या विरुद्ध घसरणाऱ्या क्षेत्रातील गुंडलीसाठी 'बदलाला विरोध' भौतिकदृष्ट्या काय म्हणते ते स्पष्ट करा.
- 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 B मध्ये स्वागत आहे
- लूप निवडा
- प्ले दाबा
- बदलणाऱ्या B पासून EMF
- गुणधर्म पॅनेल उघडा
- तुम्ही केले!
दृश्य बांधण्यासाठी, प्ले दाबण्यासाठी आणि थेट मापने व मार्गदर्शित ट्युटोरियलसह एक्सप्लोर करण्यासाठी संवादी सिम्युलेशन उघडा.