فارادی قانون: بدلتے رقبے سے قوتِ محرکہ

1 · پیش گوئی

تار کی کنڈلی مقرر مقناطیسی میدان میں، مگر کنڈلی کا اپنا رقبہ ارتعاش کرتا (سمجھیں کھنچ اور سکڑتی)۔ کیا یہ بھی بدلتے میدان شدت کی طرح قوتِ محرکہ امالہ کرتا؟

• ہاں — فاراڈے کا قانون صرف کل فلوکس Φ = BA کی تبدیلی کی پرواہ کرتا ہے، اس سے قطع نظر کہ B بدل رہا ہے یا A۔
• نہیں — صرف بدلتا میدان شدت قوتِ محرکہ بناتا، بدلتا رقبہ نہیں۔
• بدلتا رقبہ قوتِ محرکہ بناتا، مگر بدلتے میدان سے بالکل مختلف طریقے سے۔

2 · تیاری

1. changing-flux-area پری سیٹ کھولیں اور Reset دبائیں۔ میدان 0.5 T پر مقرر ہے؛ لوپ کا رقبہ A(t) = 0.025 m² × (1 + 0.35 cos(2π × 0.35Hz × t)) کے طور پر ارتعاش کرتا ہے۔
2. امالہ قوتِ محرکہ پڑائت فعال کریں۔
3. فہرست شدہ ہر وقت پر امالہ قوتِ محرکہ پڑھیں۔

3 · ڈیٹا جمع کریں

اپنی تین پڑائتوں کے لیے امالہ قوتِ محرکہ (y محور) بمقابلہ وقت t (x محور) کھینچیں، اور ایک مکمل دور (تقریباً 2.86 s) پر ارتعاش خاکہ بنائیں۔

4 · تجزیہ

1. کسی ایک آزمایش کے لیے EMF = −B·dA/dt = B₀·A₀·0.35·ω·sin(ωt) حساب کریں، B₀ = 0.5 T، A₀ = 0.025 m² اور ω = 2π×0.35 rad/s لے کر۔ جدول سے موازنہ کریں۔
2. اس فارمولے کی ساخت بدلتا شار B تجربے سے موازنہ کریں۔ سمجھائیں کیوں دونوں قوتِ محرکہ «مقرر» کمیت (یہاں B، وہاں A) اور «بدلتی» کمیت کی تبدیلی شرح کے حاصل ضرب کے متناسب دیتے۔

5 · توسیع

1. کلاسکی ”سلائیڈنگ راڈ“ جنریٹر ایک side کو جسمانی طور پر حرکت دے کر سرکٹ کا محصور رقبہ بدلتا ہے، جس سے EMF = BLv القا ہوتا ہے (میدان × راڈ لمبائی × سلائیڈنگ رفتار) — بالکل اسی بدلتے رقبے اثر کا میکانیکی ورژن۔ وضاحت کریں کہ راڈ تیز سلجانے سے القا شدہ EMF بڑھتی کیوں ہے۔
2. کچھ مائیکروفون مقرر میدان کے قریب لرزتے مقناطیس (یا کنڈلی کا مؤثر رقبہ بدلنے) سے چلتے، آواز کے ارتعاش کو بدلتے شار اور پھر وولٹیج سگنل میں بدلتے۔ زیادہ بلند آواز (بڑا لرزش وسعت) بڑا قوتِ محرکہ سگنل کیوں دیتی؟

اس تجربے کے پیچھے کی طبیعیات

← تجربے پر واپس