ファラデーの電磁誘導法則実験

実験の概要

磁場の中で揺動するコイルは磁気線を切断することによって誘導起電力を発生することができ、この古典的な電磁気学実験現象はファラデーの電磁誘導法則と波次法則を検証するために直感的な例証を提供した。コイルが均一強磁場中で周期的に揺動する場合、コイルの両端に発生する交番電圧信号を測定することによって、誘導起電力と磁束変化率の関係を定量的に分析することができ、それによってファラデー法則の数学式ε=-dΦ/dtを検証する。同時に、コイルの揺動振幅の減衰過程と誘導電流による阻害効果を観察することによって、波次法則に記述された「誘導電流方向は常に磁束変化を阻害する」という物理的本質を直観的に実証することができる。また、この実験システムはエネルギー変換と保存を研究する理想的なモデルを提供した：外部抵抗上のジュール熱損失電力とコイル揺動機械エネルギーの減衰速度を正確に測定することによって、電磁減衰効果を定量分析し、電気エネルギー散逸と機械エネルギー損失の関係を比較し、さらに電磁機械結合システムにおけるエネルギー保存法則の適用性を検証することができる。

実験内容

• ファラデーの電磁誘導法則を検証し、誘導起電力を測定する

• うねりの法則を検証する

• エネルギー保存則の検証
  

• 磁場方向の判断

• 磁場強度と距離の関係

製品の特徴

• 高精度の回転センサ、磁場センサ、電圧センサを採用し、実験データを正確に測定することができる。

• センサはBluetoothとUSBデュアルモード伝送をサポートし、揺動脱線ビーム巻き取りができ、測定誤差を減少する
  

• コアピッチを変えることで異なる大きさの均一強磁場を得ることができる

• SmartLABデータ分析ソフトウェアと結合して、リアルタイムで実験データを収集、分析することができる

典型的な実験データ

異なるコア間隔で得られる均一強磁場

コイルが磁場を切断する際の角度と電圧の時間的変化曲線

発生した誘導起電力を測定し分析する

デジタル化実験の必須部品