فارادی قانون: بدلتے میدان سے قوتِ محرکہ

1 · پیش گوئی

تار کی کنڈلی ایسے مقناطیسی میدان میں بیٹھی جس کی شدت وقت کے ساتھ ارتعاش کرتی (کنڈلی رقبہ مقرر)۔ کیا کنڈلی خود نہ ہلنے پر بھی اس میں قوتِ محرکہ بنتی ہے؟

• نہیں — قوتِ محرکہ کو کنڈلی یا میدان ذریعے کی جسمانی حرکت چاہیے۔
• جی ہاں — فارادی قانون کہتا بدلتا شار ساکن کنڈلی میں بھی قوتِ محرکہ بناتا، بشرط میدان خود بدل رہا ہو۔
• قوتِ محرکہ صرف کنڈلی میدان میں ہلنے پر بنتی۔

2 · تیاری

1. changing-flux-b پری سیٹ کھولیں اور Reset دبائیں۔ لوپ کا رقبہ 0.02 m² پر مقرر ہے؛ میدان B(t) = 0.6 T × (1 + 0.5 sin(2π × 0.4Hz × 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 (2.5 s) پر اس کا ارتعاش خاکہ بنائیں۔

4 · تجزیہ

1. کسی ایک آزمایش کے لیے EMF = −A·dB/dt = −A·B₀·0.5·ω·cos(ωt) حساب کریں، A = 0.02 m²، B₀ = 0.6 T اور ω = 2π×0.4 rad/s لے کر۔ جدول سے موازنہ کریں۔
2. سمجھائیں کیوں امالہ قوتِ محرکہ میدان کے «کتنی تیزی سے» بدلنے (dB/dt) کے متناسب، نہ کہ فوری قدر کے — اگر B وہاں تیز بدل رہا ہو تو قوتِ محرکہ بڑی ہو سکتی حالانکہ B خود اپنی اوسط کے قریب۔

5 · توسیع

1. یہ AC جنریٹر کا بنیادی اصول: B بدلنے کے بجائے جنریٹر کنڈلی کو مقرر میدان میں گھمانتا، جو شار اتنا ہی مؤثر بدل دیتا۔ سمجھائیں کیوں جنریٹر ڈیزائن عموماً کنڈلی گھماتا، مقناطیس نہیں ہلاتا۔
2. EMF = −dΦ/dt میں منفی علامت (لینز کا قانون) کا مطلب ہے القا شدہ کرنٹ اُس تبدیلی کی مخالفت کرتا ہے جس نے اسے پیدا کیا۔ وضاحت کریں کہ بڑھتے میدان میں اور گھٹتے میدان میں لوپ کے لیے ”تبدیلی کی مخالفت“ کا طبیعی مطلب کیا ہے۔

اس تجربے کے پیچھے کی طبیعیات

← تجربے پر واپس