Elektromanyetizma

Değişen halka alanı (ΔA)

Oynat'a basın — halka alanı nefes alır gibi değişir; EMF, −dΦ/dt'yi izler.

Değişen halka alanı (ΔA) — etkileşimli Elektromanyetizma simülasyonu. Oynat'a basın — halka alanı nefes alır gibi değişir; EMF, −dΦ/dt'yi izler. Canlı SI ölçümleri ve rehberli öğreticiyle ücretsiz, tarayıcı tabanlı sanal fizik laboratuvarı.

Alan değişiminden akı

Oynat'a basın — döngü alanı nefes alır; EMF −dΦ/dt'yi izler.

Oynat'a basın — döngü alanı nefes alır; EMF −dΦ/dt'yi izler.

• EMF = −dΦ/dt
• Φ = BA

Araştırma özeti

Laboratuvarı açmadan önce soruyu planlayın

Bu özet, önceden oluşturulmuş sayfayı yansıtır: yönlendirici soru, yarışan tahminler, değişken rolleri, yöneten yasalar, kurulum, analiz ve geliştirme istemleri görünür kalır ve bu sırayı izler.

Sürüş sorusu

Bir tel ilmeği sabit bir manyetik alanda bulunur, ancak ilmekin kendi alanı salınır (gerildiğini ve büzüştüğünü hayal edin). Bu aynı zamanda değişen alan gücü gibi bir EMF'yi de tetikliyor mu?

Tartılacak tahminler

• Evet - Faraday yasası, değişen şeyin B veya A olup olmadığına bakılmaksızın yalnızca toplam akı Φ = BA değişimiyle ilgilenir.
• Hayır - yalnızca değişen alan gücü EMF'yi tetikler, değişen bir alan değil.
• Değişen bir alan EMF'yi indükler, ancak değişen bir alandan tamamen farklı bir mekanizma yoluyla.

Değişken roller

Neyi ayarladınız:

• Zaman t (s)

Ölçtüğünüz şey:

• İndüklenen EMF (mV)

Araştırma nasıl yürütülüyor?

1. changing-flux-area ön ayarını açın ve Sıfırla'ya basın. Alan 0.5 T'de sabitlenmiştir; döngünün alanı A(t) = 0.025 m² × ( 1 + 0.35 cos(2π × 0.35 Hz × t)) olarak salınır.
2. İndüklenmiş EMF okumasını etkinleştirin.
3. Listelenen her zamanda indüklenen EMF'yi okuyun.

Yönetim denklemi

Faraday Yasası (Değişen Alan) — Φ = B·A

Bir döngüden geçen manyetik akı Φ = BA'dır. A zaman içinde değiştiğinde (B sabit), Faraday yasası hâlâ geçerlidir: EMF = −dΦ/dt = −B·dA/dt — aynı yasa, sadece B ve A'nın rolleri değiştirilmiş.

Yazdırılabilir çalışma sayfasının öğrencilerden neyi çözmelerini istediği

• Bir deneme için, B₀ = 0.5 T, A₀ = 0.025 m², ω = 2 π×0.35 rad/s. kullanarak EMF = −B·dA/dt = B₀·A₀·0.35·ω·sin(ωt)'yi hesaplayın. masa.
• Bu formülün yapısını değişen akış-b deneyinin yapısıyla karşılaştırın. Neden hem SABİT miktarın (burada B, A orada) çarpımı hem de DEĞİŞEN miktarın değişim oranı ile orantılı bir EMF verdiğini açıklayın.

Bunun laboratuvarın ötesinde ortaya çıktığı yer

• Klasik bir 'kayan çubuk' jeneratörü, bir tarafı fiziksel olarak hareket ettirerek bir devrenin kapalı alanını değiştirir ve EMF = BLv'yi (alan x çubuk uzunluğu x kayma hızı) indükler; bu, tam olarak bu alan değiştirme etkisinin mekanik bir versiyonudur. Çubuğu daha hızlı kaydırmanın neden indüklenen EMF'yi artırdığını açıklayın.
• Bazı mikrofonlar, sabit bir alanın yakınında bir mıknatısın titreşmesini (veya bir bobinin etkili alanının buna göre değişmesini) sağlayarak ses titreşimlerini değişen bir akışa ve dolayısıyla bir gerilim sinyaline dönüştürerek çalışır. Neden daha yüksek bir ses (daha büyük titreşim genliği) daha büyük bir EMF sinyali üretir?

• 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

1. Hoş geldiniz: değişen akı alanı
2. Seçin: döngü
3. Oynat'a basın
4. Değişen alandan EMF
5. Denetleyiciyi açın
6. Başardınız!

Sahneyi oluşturmak için etkileşimli simülasyonu açın, Oynat'a basın ve canlı ölçümler ile rehberli bir eğitim eşliğinde keşfedin.

Etkileşimli Laboratuvarı Aç →

Laboratuvar sayfasını indir →

Faraday'ın İndüksiyon Yasası