Electromagnetismo
Faraday–Lenz (ΔB + ΔA)
Tanto B como el área cambian — compara las curvas de Φ y FEM.
Faraday–Lenz (ΔB + ΔA) — simulación interactiva de Electromagnetismo. Tanto B como el área cambian — compara las curvas de Φ y FEM. Laboratorio virtual de física gratuito en el navegador con mediciones SI en vivo y un tutorial guiado.
Ley de Faraday-Lenz
Cambian B y el área: compara las curvas de Φ y FEM.
Cambian B y el área: compara las curvas de Φ y FEM.
- Ley de Lenz: EMF se opone a ΔΦ
- Flujo magnético Φ = BA
Informe de investigación
Planifique 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 de conducción
El área de un bucle Y el campo magnético que lo atraviesa oscilan simultáneamente. ¿Todavía puedes encontrar la FEM inducida simplemente sumando los dos efectos separados (cambiar solo B, cambiar solo A)?
Predicciones para pesar
- No, necesitas la regla del producto completa d(BA)/dt = A·dB/dt + B·dA/dt, que es más que simplemente sumar los dos EMF separados.
- Sí, puedes simplemente sumar las fórmulas EMF de flujo cambiante b y área de flujo cambiante.
- Multiplicas las dos fórmulas EMF separadas.
Roles variables
Lo que configuraste:
- Tiempo t (s)
Lo que mides:
- CEM inducido (mV)
Cómo se desarrolla la investigación
- Abra el ajuste preestablecido de faraday-lenz y presione Restablecer. Tanto B(t) como A(t) oscilan: B₀ = 0.45 T, A₀ = 0.018 m², en 0.5 Hz.
- Habilite la lectura de EMF inducida.
- Lea el EMF inducido en cada momento indicado.
Ecuación rectora
Ley de Faraday (regla del producto) — Φ = B·A
Cuando tanto B como A cambian con el tiempo, la ley de Faraday requiere la regla del producto completa: EMF = −d(BA)/dt = −(A·dB/dt + B·dA/dt). Cada término captura la contribución de un factor mientras que el otro se mantiene en su valor instantáneo.
Lo que la hoja de trabajo imprimible les pide a los estudiantes que resuelvan
- Para una prueba, calcule 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), entonces EMF = −(A·B' + B·A') usando B₀ = 0.45 T, A₀ = 0.018 m², ω = 2π×0.5 rad/s. Compare con la tabla.
- Explique por qué la regla del producto d(BA)/dt = A·dB/dt + B·dA/dt es exactamente la herramienta adecuada en este caso: el flujo es un PRODUCTO de B y A, y la regla del producto de cálculo (no una simple suma) le indica cómo la tasa de cambio de un producto depende de que ambos factores cambien juntos.
¿Dónde aparece esto más allá del laboratorio?
- Compare los valores de EMF de este experimento con los de flujo cambiante b y los de área de flujo cambiante en momentos similares. Explique por qué no puede simplemente predecir este resultado combinado sumando los valores de EMF de los otros dos experimentos al mismo tiempo, aunque los tres usan la regla del producto que se encuentra debajo.
- El flujo cambiante de un transformador proviene de una corriente cambiante en una bobina (que cambia B), no de ninguna parte móvil (A está fija allí). Explique por qué el escenario de cambio combinado del experimento de Faraday-Lenz es más general de lo que realmente necesita un transformador estacionario.
- 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
- ¿Se pueden simplemente sumar?
- Aísla el campo
- Captura el flujo
- Abre los datos
- Explica tu evidencia
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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