探究钕磁铁拔出或插入线圈过程中能感应出交流信号的原因

近日一直在研究利用Phyphox、ESP32和ADS1115做楞次定律实验的方法,取得了初步的成效,也遇到了一个十分诡异的问题。

实验结束后,暂停程序,将数据表拓展至全屏,仔细观察感应电压的细节,发现在钕磁铁拔出或插入线圈的过程中,感应电压的方向竟然发生了变化,十分诡异!!!

在磁通量减小或增大的过程中,为什么会感应出诡异的交流信号呢???

这种诡异的现象在用“线圈+灵敏电流计”组合做实验时是不可能发现的。经过检索,也检索不到相关信息,值得进一步深入研究!

微主被这一诡异现象困扰了很久,在一次把玩磁铁和线圈的过程中,突然有所悟:线圈比较长,钕磁铁比较短,在钕磁铁插入线圈的过程中,钕磁铁在线圈中部时磁通量最大,当钕磁铁越过线圈的中点继续向下运动时,线圈的磁通量就会减小;由于在钕磁铁插入长线圈的过程中磁通量先增大、后减小,线圈中自然就感应出了交流信号。

想到这里,微主立刻重做了该实验。首先将钕磁铁位于长线圈的中部,用手与长线圈上端齐平,捏住螺栓;用手操纵钕磁铁拔出或插入长线圈,由于手的阻挡,钕磁铁总是从线圈中部拔出、或者插入时停留在线圈中部。

观察实验输出的图像可以发现,先前与正常感应电流相连的诡异电流不见了,钕磁铁拔出或插入长线圈中时,感应出来的是脉动直流信号,而不再是交流信号了。

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