¿Cómo será la gráfica del tiempo EMF v / s inducido?

Gracias por A2A.

Esta es realmente una pregunta difícil matemáticamente (no física) y he estado tratando de encontrar una respuesta con suficientes supuestos simplificadores, pero no lo he logrado.

Sin embargo, puedo darte una respuesta conceptual. Cuando una barra magnética cae a través de una bobina con núcleo de aire, el flujo magnético a través de la bobina está cambiando. El flujo magnético es el producto del campo magnético a través de un área, y el área misma. La EMF inducida es la tasa de cambio de este flujo magnético con el tiempo.

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EMF = -dF / dt (aquí F es el flujo)

El signo menos se debe a que la fem se induce a reducir el cambio en el flujo, por lo que si aumenta, la fem inducida será tal que el flujo magnético debido a la fem inducida disminuye el cambio total en el flujo magnético.

Ahora, un área bajo la gráfica de este EMF vs tiempo significa que estamos integrando esta ecuación.

Si integra el lado derecho, obtendrá el cambio neto en el flujo debido a esta fem inducida. Eso es lo que representa el área debajo del gráfico.

Aquí hay algunos desafíos que enfrento para resolver este caso exacto:

1) El campo magnético de un imán de barra no es uniforme en sus inmediaciones.

2) La bobina no se puede extraer como infinitamente larga, etc. – el imán de barra en realidad está cayendo a través de ella, por lo que el flujo en diferentes giros de la bobina será diferente.

3) El flujo en los giros detrás del imán disminuirá, mientras que en los que están delante del imán aumentará

Un problema más fácil de resolver sería considerar un imán de barra que cae hacia una bobina desde una gran altura. En este caso, la propia longitud de la bobina puede despreciarse en comparación con la distancia que la barra magnética está de la bobina. El campo del imán se puede considerar aproximadamente uniforme en toda la bobina en un instante dado, y luego podemos obtener un resultado agradable y fácil.