Elektromagnetisme
Luas gelung berubah (ΔA)
Tekan Main -- luas gelung bernafas; EMF mengikut −dΦ/dt.
Luas gelung berubah (ΔA) — simulasi Elektromagnetisme interaktif. Tekan Main -- luas gelung bernafas; EMF mengikut −dΦ/dt. Makmal fizik maya berasaskan pelayar percuma dengan pengukuran SI langsung dan tutorial berpandu.
Fluks daripada perubahan luas
Tekan Main -- luas gelung bernafas; EMF mengikut −dΦ/dt.
Dengan B seragam dipegang malar, perubahan luas gelung A memodulatkan fluks Φ = BA. Tekan Main -- gelung bernafas dan EMF = −dΦ/dt muncul setiap kali luas berubah. Bandingkan kes ini (dA/dt) dengan praset B-berubah (dB/dt) untuk melihat hukum yang sama daripada dua sebab.
- EMF = −dΦ/dt
- Φ = BA
Ringkasan penyiasatan
Rancang soalannya sebelum anda membuka makmal
Ringkasan ini menggambarkan halaman pra-render: soalan pemacu, ramalan bersaing, peranan pemboleh ubah, hukum pengawal, susunan, analisis dan gesaan lanjutan kekal kelihatan dan mengikut turutan ini.
Soalan pemacu
Satu gelung wayar duduk dalam medan magnet tetap, tetapi luas gelung itu sendiri berayun (bayangkan ia meregang dan mengecut). Adakah ini juga mengaruhkan EMF, dengan cara yang sama seperti kekuatan medan berubah?
Ramalan untuk ditimbang
- Ya -- hukum Faraday hanya peduli jumlah fluks Φ = BA berubah, tidak kira sama ada B atau A yang memvariasikan.
- Tidak -- hanya kekuatan medan berubah mengaruhkan EMF, bukan luas berubah.
- Luas berubah mengaruhkan EMF, tetapi melalui mekanisme yang sama sekali berbeza daripada medan berubah.
Peranan pemboleh ubah
Apa yang anda tetapkan:
- Masa t (s)
Apa yang anda ukur:
- EMF teraruh (mV)
Bagaimana penyiasatan berjalan
- Buka praset luas-fluks-berubah dan tekan Set semula. Medan ditetapkan pada 0.5 T; luas gelung berayun sebagai A(t) = 0.025 m² × (1 + 0.35 cos(2π × 0.35Hz × t)).
- Aktifkan bacaan EMF-teraruh.
- Baca EMF teraruh pada setiap masa tersenarai.
Persamaan pengawal
Hukum Faraday (Luas Berubah) — Φ = B·A
Fluks magnet melalui satu gelung ialah Φ = BA. Apabila A berubah dalam masa (B tetap), hukum Faraday tetap terpakai: EMF = −dΦ/dt = −B·dA/dt -- hukum yang sama, cuma peranan B dan A ditukar.
Apa yang lembaran kerja boleh cetak minta pelajar selesaikan
- Bagi satu percubaan, kira EMF = −B·dA/dt = B₀·A₀·0.35·ω·sin(ωt) menggunakan B₀ = 0.5 T, A₀ = 0.025 m², ω = 2π×0.35 rad/s. Bandingkan dengan jadual.
- Bandingkan struktur formula ini dengan eksperimen fluks-b-berubah. Terangkan mengapa kedua-duanya memberi EMF berkadar dengan hasil darab kuantiti TETAP (B di sini, A di sana) dan kadar perubahan kuantiti MEMVARIASI.
Di mana ini muncul di luar makmal
- Satu penjana 'rod meluncur' klasik mengubah luas terliling litar dengan menggerakkan satu sisinya secara fizikal, mengaruhkan EMF = BLv (medan × panjang rod × laju meluncur) -- versi mekanikal tepat kesan luas-berubah ini. Terangkan mengapa peluncuran rod lebih pantas meningkatkan EMF teraruh.
- Sesetengah mikrofon berfungsi dengan membuat satu magnet bergetar berhampiran (atau luas berkesan satu gegelung berubah relatif kepada) medan tetap, menukar getaran bunyi menjadi fluks berubah dan justeru isyarat voltan. Mengapa bunyi lebih kuat (amplitud getaran lebih besar) menghasilkan isyarat EMF lebih besar?
- 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
- Selamat datang ke Luas Fluks Berubah
- Pilih gelung itu
- Tekan Main
- EMF daripada luas berubah
- Buka panel Sifat
- Anda berjaya!
Buka simulasi interaktif untuk membina adegan, tekan Main, dan teroka dengan ukuran langsung serta tutorial berpandu.