Вызвано ли увеличение индукционного тока увеличением магнитного поля?

Я изучаю индуктивный ток в средней школе. Я изучил закон Фарадея и то, что создаваемое напряжение равно дельте потока магнитного поля с течением времени. Итак, я заинтересовался этой темой и провел эксперимент. Я нашел дроссель (простую катушку) и подключил его мультиметром, настроенным на показания тока (в мА).

Затем я купил несколько неодимовых магнитов и измерил (10 показаний/тест), какой максимальный ток индуцируется, когда я позволяю одному магниту упасть в катушку. Затем я измеряю показания двумя магнитами, затем тремя и так далее.

Я пришел к такому графику:

График

По оси абсцисс отложено количество сложенных друг на друга магнитов, а по оси у - произведенный ток в мА. Таким образом, по-видимому, увеличение количества магнитов увеличивает производимый ток, хотя и до предела. После 12-13 магнитов ток уменьшался, фиксируясь на уровне около 2 мА независимо от количества магнитов.

Итак, моя интуиция заключалась в следующем: если я увеличу количество магнитов, это также увеличит общее магнитное поле, поэтому оно будет производить больше тока. Поискав в Интернете, я обнаружил, что накопление слишком большого количества магнитов фактически уменьшит магнитное поле через некоторое время из-за несовершенства материалов, размеров и формы магнитов, поэтому я думаю, что мои данные согласуются с этим (но если у вас есть больше материалов и источники об этом уменьшении силы магнитной силы меня порадуют).

Проблема в том, что если я изначально думал: «Хорошо, магнитное поле увеличивается, ток увеличивается», то я был настроен более скептически. Если я посмотрю на формулу, я на самом деле не понимаю математически, почему увеличение магнитной силы должно приводить к более интенсивному напряжению / току. Это изменение потока во времени создает ток, поэтому я не могу понять. Может кто-нибудь объяснить мне математически, почему увеличение силы магнитного поля вызовет увеличение индуцированного тока?

Большое спасибо!

Ответы (1)

создаваемое напряжение равно дельте потока магнитного поля с течением времени

Закон Фарадея гласит, что индуцированная ЭДС (не напряжение) пропорциональна скорости изменения магнитного потока. Напряжение зависит от других вещей, например от того, разомкнута или замкнута цепь, а в последнем случае — от эффективного сопротивления катушки индуктивности.

Если цепь разомкнута, напряжение имеет то же значение, что и ЭДС, поэтому ваше утверждение верно. Но если он замкнут, ЭДС индуцирует ток через дроссель и если последний имеет большое эффективное сопротивление р , величина напряжения на нем будет ниже величины ЭДС на | р я | .

Если у вас есть цепь с несколькими катушками и без сердечника внутри, то самоиндукцией можно пренебречь, а индуцированная ЭДС зависит только от скорости изменения внешнего магнитного поля (из-за магнитов). Ток, который вы пытаетесь измерить, зависит от этой наведенной ЭДС. Е и омическое сопротивление всей цепи:

я "=" Е р .

Увеличение количества магнитов в виде таблеток в колонне увеличивает напряженность магнитного поля вокруг концов, но когда высота колонны становится больше ее диаметра, этот эффект становится все меньше и меньше. Это связано с тем, что добавленные магниты находятся слишком далеко от конечной точки. В пределе очень длинного столбца добавление новых магнитов ничего не делает для силы магнитного поля вблизи его конца. Вот почему скорость изменения магнитного поля не сильно увеличивается, и ЭДС индукции не сильно возрастает.

Спасибо за ответ, но математические формулы отображаются неправильно.
У меня формулы правильно отображаются в Firefox, попробуйте перезагрузить или в другом браузере.
Вызвано ли увеличение индукционного тока увеличением магнитного поля?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v