Elektromagnetisme
Faraday–Lenz (ΔB + ΔA)
B dan luas kedua-duanya berubah -- bandingkan lengkung Φ dan EMF.
Faraday–Lenz (ΔB + ΔA) — simulasi Elektromagnetisme interaktif. B dan luas kedua-duanya berubah -- bandingkan lengkung Φ dan EMF. Makmal fizik maya berasaskan pelayar percuma dengan pengukuran SI langsung dan tutorial berpandu.
Hukum Faraday–Lenz
B dan luas kedua-duanya berubah -- bandingkan lengkung Φ dan EMF.
Apabila kedua-dua B dan luas gelung berubah, Φ = BA berubah daripada dua sumbangan. Hukum Lenz: EMF teraruh (dan arus) menentang perubahan fluks yang menyebabkannya. Tekan Main dan bandingkan Φ(t) dengan EMF(t) -- perhatikan tanda EMF bertukar untuk melawan fluks menaik lwn. menurun.
- EMF menentang ΔΦ
- 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
Luas satu gelung DAN medan magnet melaluinya kedua-duanya berayun serentak. Bolehkah anda masih mencari EMF teraruh dengan sekadar menambah dua kesan berasingan itu (B berubah sahaja, A berubah sahaja) bersama?
Ramalan untuk ditimbang
- Tidak -- anda memerlukan hukum hasil darab penuh d(BA)/dt = A·dB/dt + B·dA/dt, yang lebih daripada sekadar menambah dua EMF berasingan.
- Ya -- anda boleh sahaja menambah formula EMF fluks-b-berubah dan luas-fluks-berubah bersama.
- Anda mendarabkan dua formula EMF berasingan bersama.
Peranan pemboleh ubah
Apa yang anda tetapkan:
- Masa t (s)
Apa yang anda ukur:
- EMF teraruh (mV)
Bagaimana penyiasatan berjalan
- Buka praset faraday-lenz dan tekan Set semula. Kedua-dua B(t) dan A(t) berayun: B₀ = 0.45 T, A₀ = 0.018 m², pada 0.5 Hz.
- Aktifkan bacaan EMF-teraruh.
- Baca EMF teraruh pada setiap masa tersenarai.
Persamaan pengawal
Hukum Faraday (Hukum Hasil Darab) — Φ = B·A
Apabila kedua-dua B dan A berubah dengan masa, hukum Faraday memerlukan hukum hasil darab penuh: EMF = −d(BA)/dt = −(A·dB/dt + B·dA/dt). Setiap sebutan menangkap sumbangan satu faktor sementara yang satu lagi dipegang pada nilai seketikanya.
Apa yang lembaran kerja boleh cetak minta pelajar selesaikan
- Bagi satu percubaan, kira 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), kemudian EMF = −(A·B' + B·A') menggunakan B₀ = 0.45 T, A₀ = 0.018 m², ω = 2π×0.5 rad/s. Bandingkan dengan jadual.
- Terangkan mengapa hukum hasil darab d(BA)/dt = A·dB/dt + B·dA/dt tepat alat yang betul di sini -- fluks ialah HASIL DARAB B dan A, dan hukum hasil darab kalkulus (bukan penambahan ringkas) memberitahu anda bagaimana kadar perubahan hasil darab bergantung pada kedua-dua faktor berubah bersama.
Di mana ini muncul di luar makmal
- Bandingkan nilai EMF eksperimen ini dengan fluks-b-berubah dan luas-fluks-berubah pada masa serupa. Terangkan mengapa anda tidak boleh meramalkan hasil gabungan ini secara ringkas dengan menambah nilai EMF dua eksperimen lain pada masa yang sama, walaupun ketiga-tiganya menggunakan hukum hasil darab di bawah.
- Fluks berubah satu transformer datang daripada arus berubah dalam satu gegelung (yang mengubah B), bukan daripada sebarang bahagian bergerak (A tetap di situ). Terangkan mengapa senario perubahan-gabungan eksperimen faraday-lenz lebih umum daripada apa yang transformer pegun sebenarnya perlukan.
- 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
- Bolehkah anda hanya menambahnya?
- Asingkan medannya
- Tangkap fluksnya
- Buka data
- Terangkan bukti anda
Buka simulasi interaktif untuk membina adegan, tekan Main, dan teroka dengan ukuran langsung serta tutorial berpandu.