Faradayev zakon: EMF iz spreminjajoče površine

1 · Predvidi

Zanka žice sedi v fiksnem magnetnem polju, a lastna površina zanke niha (predstavljaj si, da se razteguje in krči). Ali tudi to inducira EMF, tako kot spreminjajoča jakost polja?

• Da — Faradayev zakon skrbi le za to, da se skupni pretok Φ = BA spreminja, ne glede na to, ali se spreminja B ali A.
• Ne — le spreminjajoča jakost polja inducira EMF, ne spreminjajoča površina.
• Spreminjajoča površina inducira EMF, a po popolnoma drugačnem mehanizmu kot spreminjajoče polje.

2 · Pripravi

1. Odpri prednastavitev changing-flux-area in pritisni Ponastavi. Polje je fiksno 0,5 T; površina zanke niha kot A(t) = 0.025 m² × (1 + 0.35 cos(2π × 0.35Hz × t)).
2. Omogoči odčitek inducirane EMF.
3. Preberi inducirano EMF ob vsakem naštevanem času.

3 · Zberi podatke

Nariši inducirano EMF (os y) proti času t (os x) za svoje tri odčitke in skiciraj, kako niha čez eno celo periodo (≈2,86 s).

4 · Analiziraj

1. Za en poskus izračunaj EMF = −B·dA/dt = B₀·A₀·0.35·ω·sin(ωt) z B₀ = 0.5 T, A₀ = 0.025 m², ω = 2π×0.35 rad/s. Primerjaj s tabelo.
2. Primerjaj zgradbo te formule s poskusom changing-flux-b. Razloži, zakaj oba data EMF sorazmerno produktu FIKSNE količine (tu B, tam A) in hitrosti spremembe SPREMINJAJOČE količine.

5 · Razširi

1. Klasični generator „drseče palice“ spreminja obsegano površino kroga s fizičnim premikanjem ene strani, kar inducira EMF = BLv (polje × dolžina palice × hitrost drsenja) — mehanska različica točno tega učinka spreminjajoče površine. Razloži, zakaj hitrejše drsanje palice poveča inducirano EMF.
2. Nekateri mikrofoni delujejo tako, da vibrira magnet blizu fiksnega polja (ali se učinkovita površina tuljave spreminja glede nanj), s čimer pretvorijo zvočne vibracije v spreminjajoči pretok in torej napetostni signal. Zakaj glasnejši zvok (večja amplituda vibracije) proizvede večji signal EMF?

Fizika za tem poskusom

← Nazaj na poskus

138 brezplačnih natisljivih fizikalnih delovnih listov