Elektromagnetismoa

Faraday-ren legea

Espirak, eremu 
magnetiko aldakor 
batean (I)

Espirak, eremu
magnetiko aldakor
batean (II)

Faraday-ren legearen
frogapena (I)

Faraday-ren legearen 
frogapena (II)

Betatroia: partikula-
azeleragailua

Hagatxoa mugitzen
eremu magnetiko
batean zehar (I)

Hagatxoa erortzen
eremu magnetiko
batean zehar

Espira bat mugitzen
eremu magnetiko
batean zehar

Eremu magnetikoa
nola neurtu

Korronte alternoko
sorgailua

Galbanometro
balistikoa

Foucault-en
korronteak (I)

Foucault-en
korronteak (II)

Indukzio homopolarra

Disko bat, motore
eta sorgailua

Hagatxoa mugitzen
eremu magnetiko
batean zehar (II)

E eta B-ren momentu
angeluarra (I)

E eta B-ren momentu
angeluarra (II)

Saiakuntza

Erreferentzia

Orri honetan Faraday-ren indukzioaren legea egiaztatzen duen esperimentu bat deskribatzen da.

Hemen F, espira bakar batean zaharreko fluxua da eta N, espira-kopurua (espira guztiak berdinak direla suposatzen da).

Esperimentu honetan seinale elektriko aldakorra ekoizteko generadore bat erabiliko da: generadoreak seinalearen forma alda dezake (karratua, hirukia edo senoidala). Generadore honek ekoizten duen seinalea solenoide edo bobina batean aplikatzen da (solenoide primarioa deituko diogu) eta solenoideak eremu magnetikoa sortuko du, aldakorra bera ere. Solenoide hau beste batekin akoplatuta dago (solenoide sekundarioa). Esperimentuan zenbait baldintza alda ditzakegu: generadorearen frekuentzia, sekundarioaren espira-kopurua...

Osziloskopio baten pantailan bi seinaleak erakutsiko dira: generadoreak ekoitzitakoa eta sekundarioan induzitutakoa.

Oinarri fisikoa

Generadoreak ekoizten dituen seinale-mota ezberdinak aztertuko ditugu.

Forma karratuko seinalea

Seinale karratuaren ezaugarri nagusia da, potentzialak periodo erdian V balio duela eta beste periodo erdian –V. Tarte horietan konstantea da, beraz eremu magnetikoa eta fluxua ere konstanteak dira.

Karratua deitzen zaion arren, ez da karratua zehatz-mehatz, potentzial negatibotik positibora pasatzeko behar den denbora-tarte txikia, eta alderantzizkoa, ez direlako erabat nuluak, baina txikiak dira seinalearen beraren periodoarekin konparatuta.

Tarteetan fluxua konstantea bada, F =kte, Faraday-ren legea aplikatuz induzitutako i.e.e (indar elektroeragilea) lortzen da: Generadorearen potentziala konstantea den bitartean, primarioan eremu magnetikoa konstantea da, eta beraz sekundarioan zeharreko fluxua ere konstantea da. Hortaz, i.e.e nulua da.

Hiruki-formako seinalea

Generadorearen potentziala linealki hazten ari den bitartean (gorriz), sekundarioan fluxua ere linealki handitzen ari da, beraz sekundarioan induzitutako i.e.e (urdinez) konstantea da eta negatiboa (irudiaren ezkerraldea).

Fluxuaren izaera honelakoa bada F =at, (0<t< P/2) , a malda konstantea da, orduan

Generadorearen potentziala linealki gutxitzen ari den bitartean (gorriz), sekundarioan induzitutako i.e.e (urdinez) konstantea da baina positiboa (irudiaren erdikoa).

Baldin,  F =a·(P-t), (P/2<t< P)

Forma senoidaleko seinalea

Kasu hau, hain zuzen, aurreko orrian aztertzen da, alegia espirak, denborarekiko aldakor den eremu magnetiko batean (I).

Primarioan ekoitzitako eremu magnetikoaren forma, eta beraz sekundarioko fluxuarena ere, senoidala da (gorria). F =F0 sin(w t) Beraz, sekundarioko i.e.e (urdina) fluxuaren denborarekiko deribatua da, zeinua trukatuz:

Parametro ezberdinen eragina

• Anplitudearen eragina

Induzitutako i.e.e-ren anplitudea seinalearen A anplitudearen proportzionala da.

• Sekundarioaren espira-kopuruaren eragina

Induzitutako i.e.e-ren anplitudea sekundarioaren N espira-kopuruaren proportzionala da.

• Frekuentziaren eragina.

 f frekuentziak ez du eraginik i.e.e-ren anplitudean seinale karratuan, baina hirukian edo senoidalean bai. Frekuentzia handitzean periodoa gutxitzen da eta malda handitu, beraz i.e.e-ren anplitudea handiagoa da.

Ondorengo irudian konparatzen dira, hiruki-formako seinale bi (gorriak) eta induzitzen dituzten i.e.e-ak (urdinak): ezkerrekoak P periodoa du eta eskumakoak P/2. Eskumako seinalearen malda bikoitza da, eta beraz sekundarioko i.e.e-ren anplitudea ere bikoitza da.

Seinale senoidaletan, fluxua honelakoa da: F =F₀ sin(w t) , eta denborarekiko deribatzean, lortzen den i.e.e-ren anplitudea w-ren proportzionala da.

Saiakuntza

Idatzi:

• Generadoreak primarioan aplikatutako seinalearen Frekuentzia, 3 eta 10 unitate bitartean, berari dagokion desplazamendu-barra mugitzen.
• Generadoreak primarioan aplikatutako seinalearen Anplitudea desplazamendu barra mugitzen edo laukian idatziz, 3.5 eta 10unitate bitartean.
• Sekundarioaren N  Espira-kopurua, 300, 600, 900 edo 1200 espira.
• Generadoreak sortutako seinalearen forma: botoi bat aukeratzen: Karratua, Hirukia eta Senoidala.

Grafikoa botoia sakatu.

Adierazten da:

• gorriz, generadoreak primarioan aplikatutako potentziala.
• urdinez, sekundarioan induzitzen den indar elektroeragilea.