Faraday Yasası: Değişen Bir Alandan EMF

1 · Tahmin Et

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?

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.

2 · Kurulum

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.
İndüklenmiş EMF okumasını etkinleştirin.
Listelenen her zamanda indüklenen EMF'yi okuyun.

3 · Veri Toplayın

Zaman t (s)	İndüklenen EMF (mV)
0.50
1.00
1.50

Üç okumanız için indüklenen EMF'yi (y ekseni) t zamanına (x ekseni) karşı çizin ve bunun bir tam periyot (≈2,86 s) boyunca nasıl salındığını çizin.

4 · Analiz et

...hesaplayın. Tabloyla karşılaştırın.
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.

5 · Uzat

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?

Bu Deneyin Arkasındaki Fizik

Faraday Yasası (Değişen Alan)

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.

← Deneye geri dön

Elektromanyetizma

138 Ücretsiz Yazdırılabilir Fizik Laboratuvarı Çalışma Kağıdı