ஃபரடே விதி: மாறும் பரப்பிலிருந்து EMF

1 · கணிப்பு

ஒரு கம்பி வளையம் நிலையான காந்தப் புலத்தில் உள்ளது, ஆனால் வளையத்தின் சொந்த பரப்பு அலைவுறுகிறது (அது நீட்டி சுருங்குவதை கற்பனை செய்யுங்கள்). மாறும் புல வலிமை செய்வது போலவே, இதுவும் ஒரு EMF-ஐ தூண்டுமா?

ஆம் — ஃபரடே விதி வெறுமனே மொத்த பாயம் Φ = BA மாறுவதைப் பார்க்கிறது, B மாறுகிறதா அல்லது A மாறுகிறதா என்பதைக் கவலைப்படாது.
இல்லை — ஒரு மாறும் புல வலிமை மட்டுமே EMF-ஐ தூண்டும், மாறும் பரப்பு அல்ல.
மாறும் பரப்பு EMF-ஐ தூண்டுகிறது, ஆனால் மாறும் புலத்தின் முற்றிலும் வேறு பொறிமுறை வழியாக.

2 · அமைப்பு

changing-flux-area முன்னமைப்பைத் திறந்து மீட்டமையை அழுத்துங்கள். புலம் 0.5 T நிலையானது; வளையத்தின் பரப்பு A(t) = 0.025 m² × (1 + 0.35 cos(2π × 0.35Hz × t)) என அலைவுறுகிறது.
தூண்டப்பட்ட-EMF வாசிப்பை இயக்குங்கள்.
பட்டியலிடப்பட்ட ஒவ்வொரு நேரத்திலும் தூண்டப்பட்ட EMF-ஐப் படியுங்கள்.

3 · தரவு சேகரி

நேரம் t (s)	தூண்டப்பட்ட EMF (mV)
0.50
1.00
1.50

உங்கள் மூன்று வாசிப்புகளுக்கும், நேரம் t (x-அச்சு) எதிராக தூண்டப்பட்ட EMF (y-அச்சு)-ஐ வரையுங்கள், ஒரு முழு அலைவுக் காலத்தில் (≈2.86 s) அது எவ்வாறு அலைவுறுகிறது என்று வரையுங்கள்.

4 · பகுப்பாய்வு

ஒரு முயற்சிக்கு, B₀ = 0.5 T, A₀ = 0.025 m², ω = 2π×0.35 rad/s பயன்படுத்தி EMF = −B·dA/dt = B₀·A₀·0.35·ω·sin(ωt) கணக்கிடுங்கள். அட்டவணையுடன் ஒப்பிடுங்கள்.
இந்த சூத்திரத்தின் கட்டமைப்பை changing-flux-b சோதனையுடன் ஒப்பிடுங்கள். இரண்டும் ஏன் நிலையான அளவின் (இங்கே B, அங்கே A) பெருக்கல் மற்றும் மாறும் அளவின் மாறுபாட்டு வீதத்திற்கு விகிதாச்சாரமான EMF-ஐத் தருகின்றன என்று விளக்குங்கள்.

5 · நீட்டிப்பு

ஒரு செவ்வியல் 'நழுவும் கம்பு' இயற்றி, ஒரு பக்கத்தை இயற்பியல் ரீதியாக நகர்த்தி மின்சுற்றின் உள்ளடக்கிய பரப்பை மாற்றுகிறது, EMF = BLv (புலம் × கம்பு நீளம் × நழுவும் வேகம்) தூண்டுகிறது — சரியாக இந்த மாறும்-பரப்பு விளைவின் ஒரு இயந்திர பதிப்பு. கம்பை வேகமாக நழுவச் செய்வது தூண்டப்பட்ட EMF-ஐ ஏன் அதிகரிக்கிறது என்று விளக்குங்கள்.
சில மைக்கரோஃபோன்கள், நிலையான புலத்திற்கு அருகில் ஒரு காந்தம் அலைவுறுவதன் மூலம் (அல்லது ஒரு சுருளின் விளைவுறு பரப்பு மாறுவதன் மூலம்) வேலை செய்கின்றன, ஒலி அதிர்வுகளை மாறும் பாயமாகவும் எனவே மின்னழுத்த சமிக்ஞையாகவும் மாற்றுகின்றன. ஒரு உரத்த ஒலி (பெரிய அதிர்வு வீச்சு) ஏன் பெரிய EMF சமிக்ஞையை உருவாக்குகிறது?

இந்த சோதனையின் பின்னணி இயற்பியல்

ஃபரடே விதி (மாறும் பரப்பு)

ஒரு வளையம் வழியாக காந்தப் பாயம் Φ = BA. A நேரத்தில் மாறும்போது (B நிலையானது), ஃபரடே விதி இன்னும் பொருந்தும்: EMF = −dΦ/dt = −B·dA/dt — அதே விதி, B மற்றும் A-இன் பாத்திரங்கள் மாற்றப்பட்டது மட்டுமே.

← சோதனைக்குத் திரும்பு

மின்காந்தவியல்

138 இலவச அச்சிடக்கூடிய இயற்பியல் ஆய்வகப் பணித்தாள்கள்