Lab_dot磁02
线圈进入和离开磁场时,电流方向相同吗?
A loop moving through a magnetic field
以恒定速度拉动矩形线圈通过一段均匀磁场。观察磁通量、感应电动势、电流和阻碍运动的磁力。
实验观察窗准备就绪
外力维持恒速 · 磁场边界理想突变 · 忽略线圈自感 · 正电流为逆时针
磁通量
感应电动势
逆时针电流
水平磁力
测量图
试着观察与解释
- 比较进入、完全在场内和离开时的电流。
- 只反转磁场,比较电流方向和磁力方向。
- 增加拉动速度,比较外力功率与电阻发热。
实验记录
| 实验条件 / 进度 | 磁通量 / Wb | 感应电动势 / V | 逆时针电流 / A | 水平磁力 / N |
|---|
改变条件后,记录读数并进行比较。
查看物理模型、公式与适用范围
磁通与电动势
场外磁场为零;场内均匀。磁通正方向为屏幕外,电动势和电流正方向为逆时针。
Φ = BAoverlap
ε = −dΦ/dt;I = ε/R
运动阻力
恒速运动由外部拉动装置保持。感应电流产生的水平磁力反对运动,外力补偿它。
Fmag = −B²h²v/R(进出阶段)
能量去向
忽略自感与辐射,外力做功全部转化为回路的焦耳热。完全在场内时磁通不变,电动势为零。
Pexternal = I²R