Electromagnetisme
Faraday–Lenz (ΔB + ΔA)
B i l'àrea canvien totes dues: compara les corbes Φ i EMF.
Faraday–Lenz (ΔB + ΔA) — simulació interactiva de Electromagnetisme. B i l'àrea canvien totes dues: compara les corbes Φ i EMF. Laboratori virtual de física gratuït al navegador, amb mesures SI en directe i tutorial guiat.
Llei de Faraday–Lenz
B i àrea canvien totes dues: compara les corbes Φ i EMF.
Quan B i l'àrea de la malla varien, Φ = BA canvia per dues contribucions. Llei de Lenz: l'EMF induït (i el corrent) s'oposen al canvi de flux que els ha causat. Prem Reprodueix i compara Φ(t) amb EMF(t): fixa't com el signe de l'EMF s'inverteix per lluitar contra el flux creixent o decreixent.
- L'EMF s'oposa a ΔΦ
- 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
L'àrea d'una malla I el camp magnètic que la travessa estan oscil·lant simultàniament. Pots trobar l'EMF induït simplement sumant els dos efectes separats (canviar B tot sol, canviar A tot sol)?
Prediccions a valorar
- No: cal la regla del producte completa d(BA)/dt = A·dB/dt + B·dA/dt, que és més que sumar els dos EMF separats.
- Sí: pots simplement sumar les fórmules d'EMF de changing-flux-b i changing-flux-area.
- Multipliques entre elles les dues fórmules d'EMF separades.
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. Tant B(t) com A(t) oscil·len: B₀ = 0.45 T, A₀ = 0.018 m², a 0.5 Hz.
- Activa la lectura d'EMF induït.
- Llegeix l'EMF induït a cada temps llistat.
Equació governant
Llei de Faraday (regla del producte) — Φ = B·A
Quan B i A canvien amb el temps, la llei de Faraday exigeix la regla del producte completa: EMF = −d(BA)/dt = −(A·dB/dt + B·dA/dt). Cada terme captura la contribució d'un factor mentre l'altre es manté al seu valor instantani.
El que el full imprimible demana treballar a l'alumne
- Per a una prova, calcula B(t) = B₀(1 + 0.5sin(ωt)), A(t) = A₀(1 + 0.35cos(ωt)), B'(t) = B₀·0.5ω·cos(ωt), A'(t) = −A₀·0.35ω·sin(ωt), i després EMF = −(A·B' + B·A') amb B₀ = 0.45 T, A₀ = 0.018 m², ω = 2π×0.5 rad/s. Compara-ho amb la taula.
- Explica per què la regla del producte d(BA)/dt = A·dB/dt + B·dA/dt és exactament l'eina correcta aquí: el flux és un PRODUCTE de B i A, i la regla del producte del càlcul (no la suma simple) et diu com depèn el ritme de canvi d'un producte de dos factors que canvien junts.
On apareix això més enllà del laboratori
- Compara els valors d'EMF d'aquest experiment amb els de changing-flux-b i changing-flux-area en temps semblants. Explica per què no pots predir simplement aquest resultat combinat sumant els valors d'EMF dels altres dos experiments al mateix temps, tot i que tots tres fan servir la regla del producte a sota.
- El flux canviant d'un transformador ve d'un corrent canviant en una bobina (que canvia B), no de cap part mòbil (allà A és fixa). Explica per què l'escenari de canvi combinat de l'experiment «Llei de Faraday» és més general que el que un transformador estacionari necessita realment.
- 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
- Pots simplement sumar-les?
- Aïlla el camp
- Captura el flux
- Obre les dades
- Explica la teva evidència
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 →