فیزیک (2) - تجربی صفحه ۸۹
مغناطیس و القای الکترومغناطیسیشار مغناطیسی بیشتر باشد، نیروی ٔ محرکه القایی و در نتیجه جریان القایی تولید شده در مدار بیشترخواهد بود. مثال ً در آزمایش های بخش ،7ــ3 هرچه حرکتی که سبب تغییر شار مغناطیسی می‌شودسریع تر انجام شود، ٔ عقربه گالوانومتر بیشتر منحرف می‌شود، و این نشان می‌دهد که جریان القاییبزرگ تری به وجود آمده است.قانون فاراده برای پیچه یا سیملوله ای که از N دور مشابه تشکیل شده باشد با ٔ رابطه زیر بیان می‌شود:(6ــ3) t ∆ ∆Φ N − = avدر این رابطه av نیروی ٔ محرکه القایی متوسط برحسب ولت و ∆t / ∆Φ آهنگ تغییر شار مغناطیسیبرحسب وبر بر ثانیه (Wb/s) است. اگر مقاومت پیچه یا سیملوله برابر R باشد، جریان القایی متوسطدر آن از ٔ رابطه زیر محاسبه می‌شود:(7ــ3)همان طور که از ٔ رابطه 7ــ3 دیده می‌شود، هرچه مقاومت پیچه یا مداری که در آن شار مغناطیسیتغییر می‌کند، بیشتر باشد، جریان کوچک تری در آن القا می‌شود.مثال 3 ـ 5پیچه ای شامل 200 دور که مساحت هر ٔ حلقه آن 25cm 2 است، مطابق شکل روبه رو بین قطب های یکآهنربای الکتریکی قرار گرفته است که میدان مغناطیسی یکنواخت تولید می‌کند. خط های میدان بر سطح → Sپیچه عمودند. اگر ٔ اندازه میدان در ٔ بازه زمانی 2/ 0ms از 0/18T به 0/22T افزایش یابد، Bالف) نیروی ٔ محرکه القایی متوسط ایجاد شده در پیچه چقدر است؟ Nب) اگر مقاومت پیچه Ω 10 باشد، جریان القایی متوسط که از پیچه می‌گذرد چقدر است؟ 0پاسخ: الف) نیم خط عمود بر سطح حلقه های پیچه را همسو با → B می‌گیریم. با توجه به داده های مسئله داریم:2/0ms = t ∆ 0 = θ 2 25cm = A دور 200 = N= ? = 0/22T 2 B 0/18T = 1 BWb -4 10 * 5 4/ = (° 1 = B 1 A cos θ =)0/ 18T)(2/ 5 * 10 -3 m 2)(cos0 ΦWb -4 10 * 5/5 = (° 2 = B 2 A cos θ =)0/22T)(2/ 5 * 10 -3 m 2)(cos0 Φبه این ترتیب، تغییر شار مغناطیسی برابر است با:Wb -4 10 * 1/0 = Wb(-4 10 *)4/5 - Wb(-4 *10 5)5/ = 1 Φ - 2 Φ = ∆Φبا قرار دادن این مقدار و داده های باال در ٔ رابطه 6ــ3 داریم:V 10 − = Wb 4 − 10 × 0 / 1 (200) − = ∆Φ N − =s 3 − 10 × 0 / 2 t ∆ب) با توجه به ٔ رابطه ،7ــ3 جریان القایی متوسط در پیچه برابر است با:A 0 / 1 − = V 10 − = = av I IΩ 10 R89