University Physics · Electromagnetic Induction
磁通量变化与法拉第定律实验台
ε = −N dΦ/dt
磁通量本身可以很大;若它不随时间改变,感应电动势仍为零。
Φ = BS cos θ线圈与磁场
θ 为 B 与正法向 n 的夹角
正方向约定:右手拇指沿 +n,四指弯曲方向为回路正绕行方向。
ε = 0:此刻无确定驱动方向
有向磁通 Φ
磁通变化率 dΦ/dt
N 匝总电动势 ε
实验控制
时间窗 0–8 s磁感应强度基值 B₀
B(t) = B₀
回路面积基值 S₀
S(t) = S₀
法向夹角基值 θ₀
θ(t) = θ₀
线圈匝数 N
单匝磁通为 Φ;总感应电动势按 N 成比例放大。
0.00 s
同一时间轴上的因果关系
竖线对应实验台当前时刻Φ–t · 有向磁通0.000 Wb
ε–t · 感应电动势0.000 V
此刻通量不变
dΦ/dt = 0,因此 ε = −N·0 = 0
各数值独立保留三位小数,显示值相加或相乘可能有末位差;计算使用未取整值。
先预测,再验证
保持 S 和 θ 不变,取0°≤θ<90°,并让沿 +B 方向的磁场强度线性增大。此时 dΦ/dt > 0,感应电动势沿哪个方向?