Elektromanyetizma
Değişen manyetik akı (ΔB)
Oynat'a basın — B salınır, Φ(t) ve EMF(t) grafik üzerinde çizilir.
Değişen manyetik akı (ΔB) — etkileşimli Elektromanyetizma simülasyonu. Oynat'a basın — B salınır, Φ(t) ve EMF(t) grafik üzerinde çizilir. Canlı SI ölçümleri ve rehberli öğreticiyle ücretsiz, tarayıcı tabanlı sanal fizik laboratuvarı.
Faraday yasası
Oynat'a basın — B salınır, grafikte Φ(t) ve EMF(t) izlenir.
Faraday yasası: bir döngüden geçen manyetik akı Φ = BA değiştiğinde EMK = −dΦ/dt. Burada B salınırken alan A sabit kalır, bu yüzden Φ(t), B(t)’yi izler. Oynat’a basın — grafik Φ ve indüklenen EMK’yı izler; EMK, B en büyükken değil |dB/dt| en büyükken zirve yapar.
- 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.
Yol gösterici soru
Bir tel ilmeği, şiddeti zamanla salınan bir manyetik alanın içinde bulunur...
Tartılacak tahminler
- Hayır — EMF, döngünün veya alan kaynağının fiziksel hareketini gerektirir.
- Evet - Faraday yasası, alanın kendisi değiştiği sürece, değişen bir akının, sabit bir döngüde bile bir EMF'yi indüklediğini söylüyor.
- EMF yalnızca döngü alan içerisinde hareket ediyorsa görünür.
Değişken roller
Neyi ayarladınız:
- Zaman t (s)
Ölçtüğünüz şey:
- İndüklenen EMF (mV)
Araştırma nasıl yürütülüyor?
- Döngünün alanı 0,02 m²'de sabittir; alan B(t) = 0,6 T × (1 + 0,5 sin(2π × 0,4 Hz × t)) olarak salınır.
- İndüklenmiş EMF okumasını etkinleştirin.
- Listelenen her zamanda indüklenen EMF'yi okuyun.
Yöneten denklem
Faraday Yasası (Değişen Alan) — Φ = B·A
Bir döngüden geçen manyetik akı Φ = BA'dır. B zamanla değiştiğinde (A sabit), Faraday yasası indüklenen bir EMF = −dΦ/dt = −A·dB/dt verir; bu, döngünün alanı ve alanın değişim hızıyla orantılıdır.
Yazdırılabilir çalışma sayfasının öğrencilerden neyi çözmelerini istediği
- Bir deneme için, A = 0.02 m², B₀ = 0.6 T, ω = 2 π×0.4 rad/s. kullanarak EMF = −A·dB/dt = −A·B₀·0.5·ω·cos(ωt)'yi hesaplayın. Tabloyla karşılaştırın.
- İndüklenen EMF'nin neden alanın anlık değeriyle değil, alanın ne kadar HIZLI değiştiğiyle (dB/dt) orantılı olduğunu açıklayın; eğer B orada hızlı bir şekilde değişiyorsa, B'nin kendisi ortalama değerine yakın olsa bile EMF büyük olabilir.
Bunun laboratuvarın ötesinde ortaya çıktığı yer
- Bu, bir AC jeneratörünün arkasındaki temel prensiptir: B'yi doğrudan değiştirmek yerine, bir jeneratör sabit bir alan boyunca bir döngüyü döndürür, bu da akıyı aynı derecede etkili bir şekilde değiştirir. Jeneratör tasarımının neden mıknatısı salındırmak yerine genellikle bobini döndürdüğünü açıklayın.
- EMF = −dΦ/dt'deki (Lenz yasası) negatif işaret, indüklenen akımın kendisine neden olan değişikliğe karşı çıktığı anlamına gelir. Artan alan ve azalan alan arasındaki döngü için 'değişime karşı çıkmanın' fiziksel olarak ne anlama geldiğini açıklayın.
- 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
- Hoş geldiniz: değişen akı B
- Seçin: döngü
- Oynat'a basın
- Değişen B'den EMF
- Özellikler panelini açın
- Başardınız!
Sahneyi oluşturmak için etkileşimli simülasyonu açın, Oynat'a basın ve canlı ölçümler ile rehberli bir eğitim eşliğinde keşfedin.