結果 典型的跡線如下所示。
問題的答案 Q1。當磁鐵通過線圈時,為什么會產生負電壓和正電壓? A1。根據磁鐵的哪個極點首先進入線圈(以及線圈如何連接到ADC),產生正脈沖或負脈沖。當磁鐵穿過線圈時,后極將使線圈內的電子反向,從而導致電流反向(見圖)。
Q2。為什么脈沖的寬度(持續時間)隨著線圈在管上下移動而變化? A2。通過改變管頂部和線圈之間的距離,改變磁鐵通過線圈的速度,這改變了線圈的輸出。
v =磁鐵的最終速度。 u =磁鐵的初始速度(假設為0) a =由于重力引起的加速度(假設為9.81 ms -2) s =線圈與管頂之間的距離
由此可以看出,改變管頂部和線圈之間的距離(如等式1中所示),磁體的速度將改變。 為了創建下面的顯示,我們從幾個不同的高度放下了磁鐵,并使用了PicoScope的復合視圖功能。
Q3。當磁鐵穿過線圈時,磁鐵的速度與線圈產生的電壓幅度之間的關系是什么? A3。如果磁鐵穿過線圈,則在線圈中感應出電流。磁鐵的強度和速度將決定電流通過線圈時的大小。 感應電流的強度或大小由法拉第第二定律決定: 感應EMF的大小與磁通鏈的變化率成比例。 這意味著磁鐵越強,磁鐵在通過線圈時的速度越大,線圈產生的電流就越大。同樣,上面的圖表很好地證明了這一點。
Q4。當磁鐵通過線圈時,磁鐵的速度會發生什么變化? A4。倫茨定律指出: 感應電流的方向(如果要流動的話)是這樣的,其效果將抵抗產生電流的磁通量的變化。 當電流通過線圈時,產生磁場。相反,當磁鐵穿過線圈時,它會產生電流。楞次定律表明,磁鐵產生的電流向相反方向流動,產生的磁場與磁鐵的磁場相反。 由于磁鐵的磁極彼此排斥,線圈的磁場排斥磁鐵的磁場。 實際上,我們正在將磁體的動能轉換為線圈中的電能,并且通過這樣做,磁體的加速度降低。
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