Electromagnetismo
Flujo magnético variable (ΔB)
Pulsa Reproducir — B oscila, Φ(t) y FEM(t) se trazan en la gráfica.
Flujo magnético variable (ΔB) — simulación interactiva de Electromagnetismo. Pulsa Reproducir — B oscila, Φ(t) y FEM(t) se trazan en la gráfica. Laboratorio virtual de física gratuito en el navegador con mediciones SI en vivo y un tutorial guiado.
Ley de Faraday
Pulsa Reproducir: B oscila y Φ(t) y FEM(t) se trazan en la gráfica.
Ley de Faraday: FEM = −dΦ/dt cuando el flujo magnético Φ = BA a través de un bucle cambia. Aquí B oscila mientras el área A permanece fija, así que Φ(t) sigue a B(t). Pulsa Reproducir — la gráfica traza Φ y la FEM inducida; la FEM es máxima cuando |dB/dt| es mayor, no cuando el propio B es máximo.
- Ley de Faraday EMF = −dΦ/dt
- Flujo magnético Φ = BA
Resumen de la investigación
Planifica la pregunta antes de abrir el laboratorio
El resumen refleja la página prerenderizada: la pregunta guía, las predicciones contrapuestas, los roles de las variables, las leyes que rigen, la preparación y las indicaciones de análisis y extensión permanecen visibles y en este orden.
Pregunta guía
Un bucle de alambre se encuentra en un campo magnético cuya fuerza oscila en el tiempo (el área del bucle permanece fija). ¿Aparece un EMF en el bucle aunque el bucle en sí no se esté moviendo?
Predicciones a evaluar
- No: EMF requiere movimiento físico del bucle o fuente de campo.
- Sí, la ley de Faraday dice que un flujo cambiante induce una FEM, incluso en un bucle estacionario, siempre que el campo mismo esté cambiando.
- EMF solo aparece si el bucle se mueve a través del campo.
Roles de las variables
Lo que configuraste:
- Tiempo t (s)
Lo que mides:
- FEM inducida (mV)
Cómo se desarrolla la investigación
- Abra el ajuste preestablecido de Changing-Flux-b y presione Restablecer. El área del bucle se fija en 0.02 m²; el campo oscila como B(t) = 0.6 T × (1 + 0.5 sin(2π × 0.4Hz × t)).
- Habilite la lectura de EMF inducida.
- Lea el EMF inducido en cada momento indicado.
Ecuación rectora
Ley de Faraday (campo cambiante) — Φ = B·A
El flujo magnético a través de una espira es Φ = BA. Cuando B cambia en el tiempo (A fijo), la ley de Faraday da una FEM inducida = −dΦ/dt = −A·dB/dt — proporcional al área del bucle y la tasa de cambio del campo.
Lo que la hoja de trabajo imprimible les pide a los estudiantes que resuelvan
- Para una prueba, calcule EMF = −A·dB/dt = −A·B₀·0.5·ω·cos(ωt) usando A = 0.02 m², B₀ = 0.6 T, ω = 2π×0.4 rad/s. Compare con la tabla.
- Explique por qué la FEM inducida es proporcional a qué tan RÁPIDO cambia el campo (dB/dt), no al valor instantáneo del campo; la FEM puede ser grande incluso cuando B está cerca de su valor promedio, si B cambia rápidamente allí.
Dónde aparece esto más allá del laboratorio
- Este es el principio básico detrás de un generador de CA: en lugar de cambiar B directamente, un generador hace girar un bucle a través de un campo fijo, lo que cambia el flujo con la misma eficacia. Explique por qué el diseño del generador generalmente hace girar la bobina en lugar de hacer oscilar el imán.
- El signo negativo en EMF = −dΦ/dt (ley de Lenz) significa que la corriente inducida se opone al cambio que la causó. Explique qué significa físicamente 'oponerse al cambio' para un bucle en un campo creciente versus un campo decreciente.
- 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
- Bienvenido a Flujo magnético variable B
- Selecciona la espira
- Pulsa Reproducir
- FEM por cambio de B
- Abre el panel de propiedades
- ¡Lo lograste!
Abre la simulación interactiva para construir la escena, presiona Play y explora con mediciones en tiempo real y un tutorial guiado.
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