Γιατί οι ταλαντώσεις ενός δίσκου χαλκού σε μαγνητικό πεδίο είναι ελαφρώς αποσβεσμένες;
1. Νόμος του Faraday: Όταν ο δίσκος χαλκού κυμαίνεται στο μαγνητικό πεδίο, η μεταβαλλόμενη μαγνητική ροή μέσω του δίσκου προκαλεί μια ηλεκτρομαγνητική δύναμη (EMF). Αυτό το EMF οδηγεί τη ροή του ηλεκτρικού ρεύματος μέσα στο δίσκο.
2. ρεύματα: Τα επαγόμενα ρεύματα δεν περιορίζονται σε συγκεκριμένες διαδρομές, αλλά ρέουν σε κλειστούς βρόχους μέσα στο δίσκο, δημιουργώντας στροβιλιστικά πρότυπα γνωστά ως ρεύματα Eddy.
3. Η κατεύθυνση αυτών των ρευμάτων είναι τέτοια που αντιτίθενται στην αλλαγή στη μαγνητική ροή που τα δημιούργησε. Με άλλα λόγια, τα ρεύματα Eddy παράγουν το δικό τους μαγνητικό πεδίο που αντιστέκεται στην κίνηση του δίσκου.
4. Διάρκεια ενέργειας: Τα ρεύματα Eddy αντιμετωπίζουν αντίσταση μέσα στον δίσκο χαλκού, οδηγώντας σε διασπορά ενέργειας με τη μορφή θερμότητας. Αυτή η απώλεια ενέργειας έχει ως αποτέλεσμα μια δύναμη απόσβεσης που μειώνει σταδιακά το εύρος των ταλαντώσεων.
Γιατί ελαφρώς αποσβεστήθηκε;
* υψηλή αγωγιμότητα: Ο χαλκός είναι ένας εξαιρετικός αγωγός ηλεκτρικής ενέργειας, που σημαίνει ότι προσφέρει χαμηλή αντίσταση στη ροή των ρευμάτων. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα μια σχετικά μικρή ποσότητα απώλειας ενέργειας, που οδηγεί σε ελαφριά απόσβεση.
* Γεωμετρία δίσκου: Η γεωμετρία του δίσκου επηρεάζει το μέγεθος των ρευμάτων. Ένας λεπτός δίσκος με μεγάλη επιφάνεια θα παρουσιάσει ασθενέστερα ρεύματα από ένα παχύ δίσκο με μικρή επιφάνεια. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το επαγόμενο EMF είναι ανάλογο του ρυθμού μεταβολής της μαγνητικής ροής, η οποία είναι μεγαλύτερη για μια μεγαλύτερη επιφάνεια.
Περίληψη:
Οι ταλαντώσεις ενός δίσκου χαλκού σε ένα μαγνητικό πεδίο είναι ελαφρώς αποσβεσμένες επειδή τα ρεύματα που παράγονται μέσα στον δίσκο αντιτίθενται στην κίνηση, οδηγώντας σε εξάπλωση ενέργειας με τη μορφή θερμότητας. Η υψηλή αγωγιμότητα του χαλκού και η συγκεκριμένη γεωμετρία του δίσκου συμβάλλουν στο σχετικά ελαφρύ αποτέλεσμα απόσβεσης.
