Ιούν
07
2019
|
| |||
|
Με την συγκεκριμένη προσομοίωση μπορούμε να μελετήσουμε τον νόμο του Faraday. Έχουμε την δυνατότητα να σύρουμε την δρομέα στο κάτω μέρος της οθόνης και να μεταβάλλουμε έτσι την θέση του μαγνήτη χειροκίνητα. Μπορούμε να μεταβάλλουμε την ταχύτητα και την επιτάχυνση και την πολικότητα του μαγνήτη από το μενού των ρυθμίσεων. Για το σωληνοειδές μπορούμε να μεταβάλλουμε τον αριθμό των σπειρών και το μήκος του. Με την επιλογή "Γράφημα" μπορούμε να έχουμε το γράφημα της ροής (κόκκινη καμπύλη) και της Ηλεκτρεγερτικής δύναμης από επαγωγή (μπλε καμπύλη). Για σύγκριση περιπτώσεων μπορούμε πατήσουμε το πλήκτρο της φωτογραφικής μηχανής ώστε να δημιουργεί ένα αντίγραφο διαγραμμάτων. Το μοντέλο που χρησιμοποιήθηκε για τους υπολογισμούς είναι ένας κυκλικός ρευματοφόρος αγωγός στη θέση του μαγνήτη. Η ένταση του μαγνητικού πεδίου σε όλη την έκταση της κάθε σπείρας του σωληνοειδούς θεωρείται σταθερή και ίση με αυτή που δημιουργεί ο κυκλικός αγωγός στον άξονα που περνά από το κέντρο του και απέχει όσο η σπείρα του σωληνοειδούς από αυτόν. Η κάθε σπείρα απέχει από την επόμενη της κατά L/N όπως L το μήκος του σωληνοειδούς και Ν το πλήθος των σπειρών. 
Στο σχήμα φαίνεται ένας μαγνήτης να πλησιάζει ένα σωληνοειδές.
Καθώς ο μαγνήτης πλησιάζει η μαγνητική ροή που περνά συνολικά από το σωληνοειδές αυξάνεται. Από τον νόμο του Faraday προκύπτει πως επειδή μεταβάλλεται η ροή επάγεται ΗΕΔ στο κύκλωμα η οποία είναι ανάλογη του ρυθμού μεταβαλής της ροής. Επειδή το κύκλωμα είναι κλειστό θα διαρρέεται από ρεύμα. Ένας τρόπος για να βρούμε την φορά του επαγωγικού ρεύματος είναι ο κανόνας του Lentz. Σύμφωνα με τον οποίο η φορά του επαγωγικού ρεύματος θα είναι τέτοια ώστε αντιδρά στις αιτίες που προκαλούν την μεταβολή της ροής. Για να προκύψει αντίδραση στην κίνηση του μαγνήτη θα πρέπει το σωληνηειδές να συμπεριφέρεται ως μαγνήτης με τον όμοιο πόλο σε αυτόν που πλησιάζει δηλαδή απένταντι στον βόρειο πόλο του μαγνήτη πρέπει να δημιουργηθεί βόρειος πόλος ώστε οι δύο μαγνήτες να απωθούνται Κατά την έξοδο του μαγνήτη από το σωληνοειδές η μαγνητική ροή μειώνεται και το επαγωγικό ρεύμα θα έχει τέτοια φορά ώστε να προσπαθήσει να αντιδράσει σε αυτήν την μείωση της ροής. Έτσι το σωληνοειδές θα συμπεριφέρεται ως μαγνήτης ο οποίος θα έλκει τον κύριο μαγνήτη. Για να συμβεί αυτό θα πρέπει απέναντι στον νότιο του μαγνήτη να βρίσκεται ο βόρειος πόλος του σωληνοειδούς. Ο κανόνας του δεξιού επιβάλει το ρεύμα να είναι όπως φαίνεται στο σχήμα έτσι ώστε να ο επαγώμενος μαγνήτης θα έχει τον παραπάνω προσανατολισμό. |
| Σχόλια |
|
|
|||||||||||
|
|||||||||||