Electromagnetisme
Camp de solenoide
Dues càrregues de prova: dins de la bobina F_B ≠ 0; fora F_B = 0. Selecciona cadascuna per comparar.
Camp de solenoide — simulació interactiva de Electromagnetisme. Dues càrregues de prova: dins de la bobina F_B ≠ 0; fora F_B = 0. Selecciona cadascuna per comparar. Laboratori virtual de física gratuït al navegador, amb mesures SI en directe i tutorial guiat.
Camp de solenoide
Dins del solenoide B ≈ μ₀(N/L)I: fletxes uniformes al llarg de l'eix.
Un solenoide amb N espires en una longitud L i corrent I produeix un B ≈ μ₀(N/L)I aproximadament uniforme al llarg del seu eix dins de la bobina. Les línies de camp travessen l'interior i tornen per fora, com un imant de barra. Incrementa I o la densitat d'espires i mira créixer les fletxes B interiors a la lectura.
- B ≈ μ₀NI/L
- Uniforme a dins
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
Un solenoide (una bobina molt enrotllada) porta corrent per les seves moltes espires. Si incrementes el corrent, la intensitat del camp interior escala en proporció directa?
Prediccions a valorar
- El camp creix més de pressa que el corrent, perquè la contribució de cada espira es compon.
- Sí: el camp interior és directament proporcional al corrent.
- El camp interior no depèn del corrent.
Rols de les variables
El que tu defines:
- Corrent de la bobina I (A)
El que tu mesures:
- Camp interior B (mT)
Com funciona la investigació
- Obre el predefinit «Camp magnètic dins d'un solenoide» i prem Restableix. El solenoide té 400 espires en una longitud de 0.45 m.
- Activa la lectura d'intensitat de camp interior.
- Defineix el corrent de la bobina per a cada prova i enregistra la intensitat de camp interior.
Equació governant
Camp interior d'un solenoide — B = μ₀(N/L)I
Un solenoide llarg i molt enrotllat produeix un camp magnètic interior gairebé uniforme fixat per la densitat d'espires i el corrent: B = μ₀NI/L, on N és el nombre total d'espires i L la longitud del solenoide.
El que el full imprimible demana treballar a l'alumne
- Per a una prova, calcula B = μ₀NI/L amb μ₀ = 4π×10⁻⁷ H/m, N = 400, L = 0.45 m. Compara-ho amb la taula.
- Explica per què el camp interior depèn del nombre d'espires per unitat de longitud (N/L), no de les espires i la longitud per separat: un solenoide més llarg amb proporcionalment més espires dóna el mateix camp.
On apareix això més enllà del laboratori
- Un electroimant (com el d'una grua de ferralla) és essencialment un solenoide enrotllat al voltant d'un nucli de ferro, que pot multiplicar el camp per un factor de centenars o milers (l'alta permeabilitat del nucli). Explica per què un solenoide d'aire com aquest produeix un camp molt més feble per al mateix corrent i espires.
- Fora d'un solenoide ideal, el camp magnètic és a prop de zero, a diferència del camp d'un sol fil, que s'estén cap enfora. Explica, amb els camps de les moltes espires individuals, per què els camps dels costats oposats de la bobina es cancel·len en gran part fora però es reforçen dins.
- AP Physics 2 — Unit 12: Magnetism and Electromagnetism
- AP Physics C: Electricity and Magnetism — Unit 12: Magnetic Fields and Electromagnetism
- IB Physics — D.2 Electric and magnetic fields
- General High School Physics — Magnetism & electromagnetism
- NGSS High School Physics — Electric current and magnetic fields
- Middle School Physical Science — Electric and magnetic force strength
- Middle School Physical Science — Fields without contact
- Benvingut a Camp de solenoide
- Selecciona el solenoide
- Prem Reprodueix
- Camp dins d'un solenoide
- 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 →