Faraday ve Lenz Yasaları
Bir devreden geçen manyetik akı $\Phi_B = \int \vec B\cdot d\vec A$ değiştiğinde devrede bir elektromotor kuvvet (emk) indüklenir: $$\mathcal{E} = -N\,\frac{d\Phi_B}{dt}$$ Eksi işareti Lenz yasasıdır: indüklenen akım, kendisini oluşturan akı değişimine karşı koyacak yönde bir manyetik alan üretir.
Hareket emk'sı ve jeneratör
$B$ alanında $v$ hızıyla hareket eden $L$ uzunluğundaki iletken çubukta $\mathcal{E} = BLv$ indüklenir. Çubuktan geçen akıma etkiyen $F = ILB$ kuvveti harekete zıttır; çubuğu sabit hızda tutmak için yapılan mekanik iş direnç üzerinde ısıya dönüşür ($Fv = I^2R$). $\omega$ açısal hızıyla dönen $N$ sarımlı bobinde $\Phi = NBA\cos\omega t$ ve $\mathcal{E} = NBA\omega\sin\omega t$ olur.
Parametreler
Hesaplama
Bunu dene
1. Kayan çubukta $B = 0.80$ T, $L = 0.50$ m, $R = 2.0\ \Omega$, $v = 3.0$ m/s seçin. emk, akım ve çubuğu sabit hızda tutmak için gereken kuvvet nedir? Gücü iki yoldan hesaplayın.
Açıklama
2. "Sabit kuvvet" kontrolüne geçin. Çubuk neden sonsuza kadar hızlanmıyor? Limit hızı ölçüp $v_t = FR/(B^2L^2)$ ile karşılaştırın.
Açıklama
3. Mıknatısı N kutbu bobine bakacak şekilde bobinin içinden geçirin. emk'nın işareti mıknatıs bobine yaklaşırken ve uzaklaşırken nasıl değişiyor? Mıknatıs tam bobinin ortasındayken emk ne olur?