Electromagnetisme
Flux magnètic canviant (ΔB)
Prem Reprodueix: B oscil·la, Φ(t) i EMF(t) es traçen al gràfic.
Flux magnètic canviant (ΔB) — simulació interactiva de Electromagnetisme. Prem Reprodueix: B oscil·la, Φ(t) i EMF(t) es traçen al gràfic. Laboratori virtual de física gratuït al navegador, amb mesures SI en directe i tutorial guiat.
Llei de Faraday
Prem Reprodueix: B oscil·la, Φ(t) i EMF(t) es traçen al gràfic.
Llei de Faraday: EMF = −dΦ/dt quan canvia el flux magnètic Φ = BA a través d'una malla. Aquí B oscil·la mentre l'àrea A queda fixa, per tant Φ(t) segueix B(t). Prem Reprodueix: el gràfic traça Φ i l'EMF induït; l'EMF assoleix pics quan |dB/dt| és màxim, no quan B mateix ho és.
- EMF = −dΦ/dt
- Φ = BA
Resum de la investigació
Planifica la pregunta abans d'obrir el laboratori
El resum reflecteix la pàgina prerenderitzada: la pregunta conductora, les prediccions rivals, els rols de les variables, les lleis que governen, la configuració, l'anàlisi i les preguntes d'extensió es mantenen visibles i en aquest ordre.
Pregunta conductora
Una malla de fil seu en un camp magnètic la intensitat del qual oscil·la en el temps (l'àrea de la malla queda fixa). Apareix un EMF a la malla tot i que la malla mateixa no es mou?
Prediccions a valorar
- No: l'EMF requereix moviment físic de la malla o de la font del camp.
- Sí: la llei de Faraday diu que un flux canviant indueix un EMF, fins i tot en una malla estacionària, sempre que el camp mateix canviï.
- L'EMF només apareix si la malla es mou a través del camp.
Rols de les variables
El que tu defines:
- Temps t (s)
El que tu mesures:
- EMF induït (mV)
Com funciona la investigació
- Obre el predefinit «Llei de Faraday» i prem Restableix. L'àrea de la malla és fixa a 0.02 m²; el camp oscil·la com B(t) = 0.6 T × (1 + 0.5 sin(2π × 0.4Hz × t)).
- Activa la lectura d'EMF induït.
- Llegeix l'EMF induït a cada temps llistat.
Equació governant
Llei de Faraday (camp canviant) — Φ = B·A
El flux magnètic per una malla és Φ = BA. Quan B canvia en el temps (A fixa), la llei de Faraday dóna un EMF induït = −dΦ/dt = −A·dB/dt — proporcional a l'àrea de la malla i al ritme de canvi del camp.
El que el full imprimible demana treballar a l'alumne
- Per a una prova, calcula EMF = −A·dB/dt = −A·B₀·0.5·ω·cos(ωt) amb A = 0.02 m², B₀ = 0.6 T, ω = 2π×0.4 rad/s. Compara-ho amb la taula.
- Explica per què l'EMF induït és proporcional a com de RÀPID canvia el camp (dB/dt), no al valor instantani del camp: l'EMF pot ser gran fins i tot quan B mateix és a prop del seu valor mitjà, si B hi canvia de pressa.
On apareix això més enllà del laboratori
- Aquest és el principi bàsic d'un generador de corrent altern: en lloc de canviar B directament, un generador gira una malla per un camp fix, cosa que canvia el flux igual d'efectivament. Explica per què el disseny de generadors sol girar la bobina en lloc d'oscil·lar l'imant.
- El signe negatiu a EMF = −dΦ/dt (llei de Lenz) vol dir que el corrent induït s'oposa al canvi que l'ha causat. Explica què vol dir físicament «oposar-se al canvi» per a una malla en un camp creixent contra un camp decreixent.
- AP Physics 2 — Unit 12: Magnetism and Electromagnetism
- AP Physics C: Electricity and Magnetism — Unit 13: Electromagnetic Induction
- IB Physics — D.4 Induction
- General High School Physics — Magnetism & electromagnetism
- NGSS High School Physics — Electric current and magnetic fields
- Benvingut a Flux canviant B
- Selecciona la malla
- Prem Reprodueix
- EMF del canvi de B
- Obre el panell de Propietats
- Ho has aconseguit!
Obre la simulació interactiva per construir l'escena, prem Reprodueix i explora amb mesures en directe i un tutorial guiat.
Obre el laboratori interactiu →
Descarrega el full de treball →