Electromagnetisme
Fil amb corrent
Les fletxes B circulen al voltant del fil; puja el corrent I i llegeix B en mT.
Fil amb corrent — simulació interactiva de Electromagnetisme. Les fletxes B circulen al voltant del fil; puja el corrent I i llegeix B en mT. Laboratori virtual de física gratuït al navegador, amb mesures SI en directe i tutorial guiat.
Camp magnètic d'un fil
Les fletxes B circulen al voltant del fil; puja el corrent I i llegeix B en mT.
Un fil recte llarg amb corrent I produeix línies de camp B circulars al voltant del fil (llei d'Ampère: B ∝ I/r). La regla de la mà dreta en dóna la direcció: polze al llarg d'I, dits que s'arronsen amb B. Els símbols ⊗/⊙ marquen el camp entrant/sortint de la pàgina. Puja I i llegeix B en mT a distància fixa: doblar I dobla B.
- B ∝ I/r
- Regla de la mà dreta
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 fil recte porta un corrent estable. A mesura que mous un punt de prova més lluny del fil, la intensitat del camp magnètic cau de la mateixa manera que el camp d'una càrrega elèctrica?
Prediccions a valorar
- Sí: és una caiguda 1/r² simple, igual que una càrrega puntual.
- El camp no depèn de la distància al fil.
- No: el camp d'un fil amb corrent cau de manera diferent que el d'una càrrega puntual, ja que el corrent és una font extensa (línia), no puntual.
Rols de les variables
El que tu defines:
- Distància perpendicular d (m)
El que tu mesures:
- Intensitat del camp |B_z| (µT)
Com funciona la investigació
- Obre el predefinit «Camp magnètic d'un fil amb corrent» i prem Restableix. El fil porta un corrent fix de 8 A en un segment de 4.8 m.
- Activa la lectura d'intensitat de camp.
- Defineix la distància perpendicular al punt mitjà del fil per a cada prova i enregistra la intensitat de camp.
Equació governant
Camp d'un fil finit amb corrent — B = μ₀I/(2πr)
La llei de Biot–Savart, integrada al llarg d'un fil recte finit, dóna un camp magnètic que circula al voltant del fil i depèn alhora de la distància perpendicular i de la longitud del fil amb la mateixa forma interpoladora que una línia finita de càrrega.
El que el full imprimible demana treballar a l'alumne
- Per a una prova, calcula |B| = μ₀|I|L_half/(2πd√(L_half² + d²)) amb μ₀ = 4π×10⁻⁷ H/m, I = 8 A, L_half = 2.4 m. Compara-ho amb la taula.
- Compara la forma d'aquesta fórmula amb la del camp elèctric de l'experiment «Camp d'una línia finita de càrrega». Explica per què una vara carregada finita i un fil finit amb corrent produeixen camps amb el mateix tipus de dependència de distància: a prop d'1/d vora el fil, més a prop d'1/d² de lluny.
On apareix això més enllà del laboratori
- Per a un fil infinit idealitzat, el camp se simplifica al clàssic B = μ₀I/(2πd): una caiguda 1/d neta. A quina distància comparada amb els 4.8 m d'aquest fil esperaries que la fórmula de fil finit coincideixés de prop amb aquella aproximació de fil infinit?
- Una agulla de brúixola posada a prop d'un fil amb corrent es desvia per alinear-se amb el camp magnètic del fil. Explica, amb la regla de la mà dreta, per què el camp gira al voltant del fil en lloc d'apuntar radialment cap enfora com faria un camp elèctric.
- 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 d'un fil
- Selecciona el fil
- Prem Reprodueix
- Camp B al voltant d'un fil
- 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 →