Elektromagnetisme
Fluks magnet berubah (ΔB)
Tekan Main -- B berayun, Φ(t) dan EMF(t) menjejak pada graf.
Fluks magnet berubah (ΔB) — simulasi Elektromagnetisme interaktif. Tekan Main -- B berayun, Φ(t) dan EMF(t) menjejak pada graf. Makmal fizik maya berasaskan pelayar percuma dengan pengukuran SI langsung dan tutorial berpandu.
Hukum Faraday
Tekan Main -- B berayun, Φ(t) dan EMF(t) menjejak pada graf.
Hukum Faraday: EMF = −dΦ/dt apabila fluks magnet Φ = BA melalui satu gelung berubah. Di sini B berayun sementara luas A kekal tetap, jadi Φ(t) mengikut B(t). Tekan Main -- graf menjejak Φ dan EMF teraruh; EMF memuncak apabila |dB/dt| paling besar, bukan apabila B itu sendiri maksimum.
- 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 yang kekuatannya berayun dalam masa (luas gelung kekal tetap). Adakah EMF muncul dalam gelung walaupun gelung itu sendiri tidak bergerak?
Ramalan untuk ditimbang
- Tidak -- EMF memerlukan gerakan fizikal gelung atau sumber medan.
- Ya -- hukum Faraday berkata fluks berubah mengaruhkan EMF, walaupun dalam gelung pegun, selagi medan itu sendiri berubah.
- EMF hanya muncul jika gelung bergerak melalui medan.
Peranan pemboleh ubah
Apa yang anda tetapkan:
- Masa t (s)
Apa yang anda ukur:
- EMF teraruh (mV)
Bagaimana penyiasatan berjalan
- Buka praset fluks-b-berubah dan tekan Set semula. Luas gelung ditetapkan pada 0.02 m²; medan berayun sebagai B(t) = 0.6 T × (1 + 0.5 sin(2π × 0.4Hz × t)).
- Aktifkan bacaan EMF-teraruh.
- Baca EMF teraruh pada setiap masa tersenarai.
Persamaan pengawal
Hukum Faraday (Medan Berubah) — Φ = B·A
Fluks magnet melalui satu gelung ialah Φ = BA. Apabila B berubah dalam masa (A tetap), hukum Faraday memberi EMF teraruh = −dΦ/dt = −A·dB/dt -- berkadar dengan luas gelung dan kadar perubahan medan.
Apa yang lembaran kerja boleh cetak minta pelajar selesaikan
- Bagi satu percubaan, kira EMF = −A·dB/dt = −A·B₀·0.5·ω·cos(ωt) menggunakan A = 0.02 m², B₀ = 0.6 T, ω = 2π×0.4 rad/s. Bandingkan dengan jadual.
- Terangkan mengapa EMF teraruh berkadar dengan betapa PANTAS medan berubah (dB/dt), bukan dengan nilai seketika medan -- EMF boleh besar walaupun B sendiri berhampiran nilai puratanya, jika B berubah pantas di situ.
Di mana ini muncul di luar makmal
- Ini prinsip asas di sebalik penjana AC: berbanding mengubah B terus, satu penjana memutar gelung melalui medan tetap, yang mengubah fluks sama berkesannya. Terangkan mengapa reka bentuk penjana biasanya memutar gegelung dan bukannya mengayun magnet.
- Tanda negatif dalam EMF = −dΦ/dt (hukum Lenz) bermakna arus teraruh menentang perubahan yang menyebabkannya. Terangkan apa yang 'menentang perubahan' bermakna secara fizikal bagi gelung dalam medan meningkat lwn. medan menurun.
- 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 Fluks B Berubah
- Pilih gelung itu
- Tekan Main
- EMF daripada B berubah
- Buka panel Sifat
- Anda berjaya!
Buka simulasi interaktif untuk membina adegan, tekan Main, dan teroka dengan ukuran langsung serta tutorial berpandu.