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電磁 標題:矩形線圈在重力場中落下通過磁場(感應電流)
1:黃福坤(研究所)張貼:2006-05-25 18:08:46:
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無法瀏覽動畫時請下載並安裝Jave Run Time

本動畫是針對留言所設計 九四年全國第六次模擬考單選題第6題(線圈自由落體) 若無法瀏覽動畫請點選使用問題
視終端速度V=mgR/(B2L2) 不同 會有不同結果

注意:以上模擬完全不考慮線圈本身的電感效應

 


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2:隨便你叫榮譽點數1點 (大學理工科系)張貼:2006-05-25 20:24:11: [回應上一篇]

你的動畫好像有點問題喔!

 

「線圈整個都在磁區中」或是「線圈一部份在磁區的上方,一部分在磁區中,一部分在磁區的下方」的時期裡,穿過線圈的磁通量沒有變化,所以感應電動勢=(ΦB/t)=0,應無電流,也無磁力.如果你用另一種考慮方式:線圈中每一個電子受到的力=qvB (不好意思,我不會打向量符號.外積符號也沒寫,怕會被誤讀為字母x),也同樣可以得出在「線圈整個都在磁區中」和「線圈一部份在磁區的上方,一部分在磁區中,一部分在磁區的下方」這兩種情況中,應是不會有電流產生的(第一種情況中,上面那條導線和下面那條導線的電流方向衝突了,會抵消;至於左導線和右導線,則是電子受力方向根本沒有在導線方向上的分量,不會動;第二種情況同理).

 

可是在你的動畫裡,線圈只要有一部分是在磁場區裡,就一直受到(BL)2v/R的磁力,這樣顯然不合理.應該是只有在穿過線圈的磁通量有變化時才有電流.

 

除非磁場寬度x=y,否則v-t圖中應該要呈現依序為「斜率為g的斜直線→以v=終端速度mgR/(BL)2為漸近線的曲線→斜率為g的斜直線→以v=終端速度mgR/(BL)2為漸近線的曲線→斜率為g的斜直線」的圖形.(如果x=y,那圖形才會是依序為「斜率為g的斜直線→以v=終端速度mgR/(BL)2為漸近線的曲線→斜率為g的斜直線」)

 

這也是為什麼我在之前的文中說如果y<x,F-t圖的面積是2y(BL)2/R;如果x<y,則則F-t圖的面積是2x(BL)2/R.

 

註 : x指的是磁區的上下寬度,y指的是線圈的縱向長度,L指的是線圈的橫向長度,R指的是線圈電阻.



[ 這篇文章被編輯過: 隨便你叫 在 2006-05-25 21:44:10 ]
3:黃福坤 (研究所)張貼:2006-05-26 14:36:09: [回應上一篇]
整個線圈都在磁場區內時 確實不該有感應電流
但是部份進入磁場區與部份離開時線圈內磁通量已經有變化 因此還是有感應電流
但是若磁場y方向寬度比線圈y方向寬度小時 則也不會有磁通量變化
已經修正程式 若是你點選下方載入Ejs程式 可於程式內看到修改的部份


4:隨便你叫榮譽點數1點 (大學理工科系)張貼:2006-05-26 18:52:47: [回應上一篇]

謝謝!

實驗的結果果然是磁區的高度與落地速度未必呈正相關.



[ 這篇文章被編輯過: 隨便你叫 在 2006-05-26 18:54:14 ]
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