University Physics · Electromagnetic Induction

磁通量变化与法拉第定律实验台

ε = −N dΦ/dt
只有磁通量发生变化,才有感应电动势。

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
磁场中的线圈示意图 蓝绿色箭头表示磁场,深色椭圆表示线圈,法向量与磁场夹角为 theta。 θ +n ε:— B = 1.00 T S = 1.00 m²
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 Φ0.000 Wb
磁通变化率 dΦ/dt0.000 Wb/s
N 匝总电动势 ε0.000 V

实验控制

时间窗 0–8 s
磁感应强度基值 B₀1.00 T

B(t) = B₀

回路面积基值 S₀1.00 m²

S(t) = S₀

法向夹角基值 θ₀45°

θ(t) = θ₀

线圈匝数 N20 匝

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?

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