结果 典型的迹线如下所示。


问题的答案 Q1。当磁铁通过线圈时,为什么会产生负电压和正电压? A1。根据磁铁的哪个极点首先进入线圈(以及线圈如何连接到ADC),产生正脉冲或负脉冲。当磁铁穿过线圈时,后极将使线圈内的电子反向,从而导致电流反向(见图)。

Q2。为什么脉冲的宽度(持续时间)随着线圈在管上下移动而变化? A2。通过改变管顶部和线圈之间的距离,改变磁铁通过线圈的速度,这改变了线圈的输出。

v =磁铁的最终速度。 u =磁铁的初始速度(假设为0) a =由于重力引起的加速度(假设为9.81 ms -2) s =线圈与管顶之间的距离

由此可以看出,改变管顶部和线圈之间的距离(如等式1中所示),磁体的速度将改变。 为了创建下面的显示,我们从几个不同的高度放下了磁铁,并使用了PicoScope的复合视图功能。

Q3。当磁铁穿过线圈时,磁铁的速度与线圈产生的电压幅度之间的关系是什么? A3。如果磁铁穿过线圈,则在线圈中感应出电流。磁铁的强度和速度将决定电流通过线圈时的大小。 感应电流的强度或大小由法拉第第二定律决定: 感应EMF的大小与磁通链的变化率成比例。 这意味着磁铁越强,磁铁在通过线圈时的速度越大,线圈产生的电流就越大。同样,上面的图表很好地证明了这一点。

Q4。当磁铁通过线圈时,磁铁的速度会发生什么变化? A4。伦茨定律指出: 感应电流的方向(如果要流动的话)是这样的,其效果将抵抗产生电流的磁通量的变化。 当电流通过线圈时,产生磁场。相反,当磁铁穿过线圈时,它会产生电流。楞次定律表明,磁铁产生的电流向相反方向流动,产生的磁场与磁铁的磁场相反。 由于磁铁的磁极彼此排斥,线圈的磁场排斥磁铁的磁场。 实际上,我们正在将磁体的动能转换为线圈中的电能,并且通过这样做,磁体的加速度降低。


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