విద్యుదయస్కాంతత్వం
Faraday–Lenz (ΔB + ΔA)
B, విస్తీర్ణం రెండూ మారతాయి — Φ, EMF వక్రాలను పోల్చండి.
Faraday–Lenz (ΔB + ΔA) — ఇంటరాక్టివ్ విద్యుదయస్కాంతత్వం సిమ్యులేషన్. B, విస్తీర్ణం రెండూ మారతాయి — Φ, EMF వక్రాలను పోల్చండి. ప్రత్యక్ష SI కొలతలు, మార్గదర్శిత ట్యుటోరియల్తో కూడిన ఉచిత, బ్రౌజర్ ఆధారిత ఆభాసీ భౌతిక శాస్త్ర ప్రయోగశాల.
ఫారడే–లెన్జ్ నియమం
B, విస్తీర్ణం రెండూ మారతాయి — Φ, EMF వక్రాలను పోల్చండి.
B, లూప్ విస్తీర్ణం రెండూ మారినప్పుడు, Φ = BA రెండు దోహదాల నుండి మారుతుంది. లెన్జ్ నియమం: ప్రేరిత EMF (ప్రవాహం) దాన్ని కలిగించిన అభివాహ మార్పును వ్యతిరేకిస్తుంది. ప్లే నొక్కి Φ(t) ను EMF(t) తో పోల్చండి — పెరిగే, తగ్గే అభివాహాలతో పోరాడేందుకు EMF గుర్తు మారడం గమనించండి.
- EMF ΔΦ ను వ్యతిరేకిస్తుంది
- Φ = BA
దర్యాప్తి సంక్షిప్త వివరణ
ల్యాబ్ తెరిచే ముందు ప్రశ్నను ప్లాన్ చేయండి
ఈ సంక్షిప్త సారాంశం ప్రీరెండర్ చేసిన పేజీని ప్రతిబింబిస్తుంది: ముఖ్య ప్రశ్న, పోటీ ఊహలు, చరరాశి పాత్రలు, నియంత్రక నియమాలు, సెటప్, విశ్లేషణ, విస్తరణ ప్రశ్నలు — ఇవే క్రమంలో కనిపిస్తూ ఉంటాయి.
ముఖ్య ప్రశ్న
లూప్ విస్తీర్ణం, దాని గుండా ఉన్న అయస్కాంత క్షేత్రం రెండూ ఏకకాలంలో డోలనం చెందుతున్నాయి. రెండు విడి ప్రభావాలను (మాత్రమే B మారడం, మాత్రమే A మారడం) కలిపి జోడించడం ద్వారా మీరు ఇంకా ప్రేరిత EMF ను కనుగొనగలరా?
పరిగణించాల్సిన ఊహలు
- లేదు — పూర్తి లబ్ధ నియమం d(BA)/dt = A·dB/dt + B·dA/dt అవసరం, ఇది రెండు విడి EMF లను కలపడం కంటే ఎక్కువ.
- అవును — changing-flux-b, changing-flux-area EMF సూత్రాలను కలిపి జోడించవచ్చు.
- రెండు విడి EMF సూత్రాలను పెంచుతారు (గుణిస్తారు).
చరరాశి పాత్రలు
మీరు సెట్ చేసేవి:
- గడిచిన కాలం t (s)
మీరు కొలిచేవి:
- ప్రేరిత EMF (mV)
పరిశోధన ఎలా నడుస్తుంది
- faraday-lenz ప్రీసెట్ను తెరిచి రీసెట్ నొక్కండి. B(t), A(t) రెండూ డోలనం చెందుతాయి: B₀ = 0.45 T, A₀ = 0.018 m², 0.5 Hz వద్ద.
- ప్రేరిత-EMF రీడింగ్ను చేతనం చేయండి.
- జాబితా చేసిన ప్రతి సమయంలోనూ ప్రేరిత EMF ను చదవండి.
పాలక సమీకరణం
ఫారడే నియమం (లబ్ధ నియమం) — Φ = B·A
B, A రెండూ కాలంతో మారినప్పుడు, ఫారడే నియమానికి పూర్తి లబ్ధ నియమం అవసరం: EMF = −d(BA)/dt = −(A·dB/dt + B·dA/dt). ప్రతి పదం ఒక కారణపు సహకారాన్ని, రెండోది దాని క్షణ విలువ వద్ద స్థిరంగా ఉంచబడినప్పుడు, గ్రహిస్తుంది.
ముద్రించగల కార్యపత్రకం విద్యార్థులను ఏమి కనుగొనమంటుంది
- ఒక ప్రయత్నానికి, 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) లెక్కించి, ఆపై B₀ = 0.45 T, A₀ = 0.018 m², ω = 2π×0.5 rad/s ఉపయోగించి EMF = −(A·B' + B·A'). పట్టికతో పోల్చండి.
- లబ్ధ నియమం d(BA)/dt = A·dB/dt + B·dA/dt ఇక్కడ సరిగ్గా సరైన సాధనమే ఎందుకో వివరించండి — అభివాహం B, A ల లబ్ధం, కాలిక్యులస్ లబ్ధ నియమం (సరళ కూడిక కాదు) మాత్రమే రెండు కారణాలు కలిసి మారినప్పుడు లబ్ధం మార్పు రేటు ఎలా ఉంటుందో చెబుతుంది.
ల్యాబ్కు మించి ఇది ఎక్కడ కనిపిస్తుంది
- ఈ ప్రయోగపు EMF విలువలను సమాన సమయాల్లో changing-flux-b, changing-flux-area విలువలతో పోల్చండి. మూడూ లోపన లబ్ధ నియమాన్నే ఉపయోగించినప్పటికీ, అదే సమయంలో ఆ రెండు ప్రయోగాల EMF విలువలను కలిపి ఈ మిళిత ఫలితాన్ని మీరు సరళంగా ఊహించలేరెందుకో వివరించండి.
- ట్రాన్స్ఫార్మర్ యొక్క మారుతున్న అభివాహం కదలిక భాగాల నుండి కాదు (A అక్కడ స్థిరం), ఒక కాయిల్లో మారుతున్న ప్రవాహం నుండి వస్తుంది (ఇది B ను మారుస్తుంది). faraday-lenz ప్రయోగపు మిళిత-మార్పు స్థితి స్థిరంగా ఉన్న ట్రాన్స్ఫార్మర్కు అసలు అవసరం లేని దాని కంటే ఎలా సాధారణమైనదో వివరించండి.
- 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
- అవి కలపగలరా?
- క్షేత్రాన్ని వేరు చేయండి
- అభివాహాన్ని క్యాప్చర్ చేయండి
- డేటా తెరవండి
- మీ సాక్ష్యాన్ని వివరించండి
దృశ్యం నిర్మించడానికి, ప్లే నొక్కడానికి, ప్రత్యక్ష కొలతలు, మార్గదర్శిత ట్యుటోరియల్తో అన్వేషించడానికి ఇంటరాక్టివ్ సిమ్యులేషన్ తెరవండి.