फॅरेडेचा नियम: बदलणाऱ्या क्षेत्रफळातून EMF

1 · अनुमान

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?

• 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.

2 · मांडणी

1. 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.
2. प्रेरित-EMF वाचन सुरू करा.
3. दिलेल्या प्रत्येक वेळी प्रेरित EMF वाचा.

3 · डेटा गोळा करा

तुमच्या तीन वाचनांसाठी प्रेरित EMF (y-अक्ष) विरुद्ध वेळ t (x-अक्ष) काढा, व एका पूर्ण कालावधीत (≈2.86 s) ते कसे दोलायते ते रेखाटा.

4 · विश्लेषण

1. 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.
2. 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.

5 · विस्तार

1. 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.
2. 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?

या प्रयोगामागील भौतिकशास्त्र

← प्रयोगाकडे परत

138 मोफत मुद्रणयोग्य भौतिकशास्त्र प्रयोगशाळा कार्यपत्रिका