फॅरेडेचा नियम: क्षेत्र व क्षेत्रफळ दोन्ही एकाच वेळी बदलत आहेत

1 · अनुमान

गुंडलीचे क्षेत्रफळ आणि त्यातून जाणारे चुंबकीय क्षेत्र दोन्ही एकाच वेळी दोलायत आहेत. दोन स्वतंत्र परिणाम (फक्त B बदलणे, फक्त A बदलणे) सहज जोडून प्रेरित EMF काढता येईल का?

• नाही — पूर्ण गुणन-नियम d(BA)/dt = A·dB/dt + B·dA/dt लागतो, जो दोन स्वतंत्र EMF जोडण्यापेक्षा जास्त आहे.
• हो — चेंजिंग-फ्लक्स-बी व चेंजिंग-फ्लक्स-एरिया EMF सूत्रे सहज जोडता येतात.
• दोन स्वतंत्र EMF सूत्रे एकमेकांत गुणा.

2 · मांडणी

1. फॅरेडे-लेन्झ प्रीसेट उघडा व पुन्हा सेट दाबा. B(t) आणि A(t) दोन्ही दोलायतात: B₀ = 0.45 T, A₀ = 0.018 m², 0.5 Hz वर.
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.

4 · विश्लेषण

1. एका फेरीसाठी B(t) = B₀(1 + 0.5sin(ωt)), A(t) = A₀(1 + 0.35cos(ωt)), B'(t) = B₀·0.5ω·cos(ωt), A'(t) = −A₀·0.35ω·sin(ωt) काढा, मग B₀ = 0.45 T, A₀ = 0.018 m², ω = 2π×0.5 rad/s सह EMF = −(A·B' + B·A'). तक्त्याशी तुलना करा.
2. गुणन-नियम d(BA)/dt = A·dB/dt + B·dA/dt इथे नेमका योग्य साधन का आहे ते स्पष्ट करा — अभिवाह हा B आणि A चा गुणाकार आहे, व गणिताचा गुणन-नियम (साधी बेरजा नव्हे) सांगतो की दोन्ही घटक एकत्र बदलत असताना गुणाकाराचा बदल-र त्यांच्या दोघांवर कसा अवलंबूण असतो.

5 · विस्तार

1. या प्रयोगाची EMF मूल्ये समान वेळी चेंजिंग-फ्लक्स-बी व चेंजिंग-फ्लक्स-एरिया मूल्यांशी तुलना करा. तीन्ही खाली गुणन-नियम वापरत असूनही, त्या दुसऱ्या दोन प्रयोगांची EMF मूल्ये जोडून हा संयुक्त निकाल का भाकित करता येत नाही ते स्पष्ट करा.
2. ट्रान्सफॉर्मरमधील बदलणारा अभिवाह एका कॉइलमधील बदलणाऱ्या प्रवाहातून येतो (जो B बदलतो), हालणाऱ्या भागांतून नाही (इथे A स्थिर). फॅरेडे-लेन्झ प्रयोगाची संयुक्त-बदल परिस्थिती स्थिर ट्रान्सफॉर्मरला खरोखर लागणाऱ्या गरजेपेक्षा जास्त सामान्य का आहे ते स्पष्ट करा.

या प्रयोगामागील भौतिकशास्त्र

← प्रयोगाकडे परत

138 मोफत मुद्रणयोग्य भौतिकशास्त्र प्रयोगशाळा कार्यपत्रिका