Điện từ học

Diện tích vòng dây biến thiên (ΔA)

Nhấn Phát — diện tích vòng dây co giãn; EMF tuân theo −dΦ/dt.

Diện tích vòng dây biến thiên (ΔA) — mô phỏng Điện từ học tương tác. Nhấn Phát — diện tích vòng dây co giãn; EMF tuân theo −dΦ/dt. Phòng thí nghiệm vật lý ảo miễn phí trên trình duyệt với phép đo SI trực tiếp và hướng dẫn từng bước.

Thông lượng do thay đổi diện tích

Nhấn Phát — diện tích vòng dây thay đổi; EMF tuân theo −dΦ/dt.

Nhấn Phát — diện tích vòng dây thay đổi; EMF tuân theo −dΦ/dt.

• EMF = −dΦ/dt
• Φ = BA

Tóm tắt điều tra

Lập kế hoạch câu hỏi trước khi bạn mở phòng thí nghiệm

Bản tóm tắt phản ánh trang được kết xuất trước: câu hỏi dẫn dắt, các dự đoán cạnh tranh, vai trò của biến, các định luật chi phối, phần thiết lập và các gợi ý phân tích, mở rộng vẫn hiển thị theo thứ tự này.

Câu hỏi lái xe

Một vòng dây nằm trong một từ trường cố định, nhưng diện tích riêng của vòng dây lại dao động (hãy tưởng tượng nó giãn ra và co lại). Điều này có tạo ra EMF giống như cách cường độ trường thay đổi không?

Dự đoán cân nặng

• Có - Định luật Faraday chỉ quan tâm đến thông lượng tổng Φ = BA thay đổi, bất kể B hay A thay đổi.
• Không - chỉ cường độ trường thay đổi mới tạo ra EMF chứ không phải vùng thay đổi.
• Một vùng thay đổi tạo ra EMF, nhưng thông qua một cơ chế hoàn toàn khác với trường thay đổi.

Vai trò thay đổi

Những gì bạn đặt:

• Thời gian t (s)

Những gì bạn đo lường:

• EMF gây ra (mV)

Cuộc điều tra diễn ra như thế nào

1. Mở cài đặt trước changing-flux-area và nhấn Reset. Trường được cố định ở 0.5 T; diện tích của vòng lặp dao động dưới dạng A(t) = 0.025 m² × ( 1 + 0.35 cos(2π × 0.35 Hz × t)).
2. Kích hoạt tính năng đọc EMF cảm ứng.
3. Đọc EMF cảm ứng tại mỗi thời điểm được liệt kê.

phương trình điều khiển

Định luật Faraday (Vùng thay đổi) — Φ = B·A

Từ thông qua vòng dây là Φ = BA. Khi A thay đổi theo thời gian (B cố định), định luật Faraday vẫn được áp dụng: EMF = −dΦ/dt = −B·dA/dt — quy luật tương tự, chỉ có vai trò của B và A được hoán đổi.

Bảng tính có thể in được yêu cầu học sinh làm gì

• Đối với một lần dùng thử, hãy tính toán EMF = −B·dA/dt = B₀·A₀·0.35·ω·sin(ωt) bằng B₀ = 0.5 T, A₀ = 0.025 m², ω = 2 π×0.35 rad/s. So sánh với bảng.
• So sánh cấu trúc của công thức này với thí nghiệm thay đổi thông lượng-b. Giải thích tại sao cả hai đều đưa ra EMF tỷ lệ thuận với tích của đại lượng CỐ ĐỊNH (B ở đây, A ở đó) và tốc độ thay đổi của đại lượng THAY ĐỔI.

Nơi điều này xuất hiện bên ngoài phòng thí nghiệm

• Một máy phát 'thanh trượt' cổ điển thay đổi diện tích kín của mạch bằng cách di chuyển vật lý một bên, tạo ra EMF = BLv (trường × chiều dài thanh × tốc độ trượt) - một phiên bản cơ học của chính xác hiệu ứng diện tích thay đổi này. Giải thích tại sao trượt thanh nhanh hơn lại làm tăng EMF cảm ứng.
• Một số micrô hoạt động bằng cách để nam châm dao động gần (hoặc diện tích hiệu dụng của cuộn dây thay đổi so với) một trường cố định, chuyển đổi dao động âm thanh thành từ thông thay đổi và do đó thành tín hiệu điện áp. Tại sao âm thanh to hơn (biên độ rung lớn hơn) lại tạo ra tín hiệu EMF lớn hơn?

• 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. Chào mừng đến thông lượng do thay đổi diện tích
2. Chọn vòng dây
3. Nhấn Phát
4. EMF từ thay đổi diện tích
5. Mở Trình kiểm tra
6. Hoàn thành!

Mở mô phỏng tương tác để xây dựng hoạt cảnh, nhấn Chạy và khám phá với các phép đo trực tiếp và bài hướng dẫn.

Mở phòng thí nghiệm tương tác →

Tải tài liệu thí nghiệm →

Định Luật Cảm Ứng Faraday