Elektromagnetismo

Wire na nagdadala ng kuryente

Umiikot ang mga arrow ng B sa paligid ng wire; taasan ang kuryente I at basahin ang B sa mT.

Wire na nagdadala ng kuryente — interactive na Elektromagnetismo simulation. Umiikot ang mga arrow ng B sa paligid ng wire; taasan ang kuryente I at basahin ang B sa mT. Libreng browser-based virtual physics lab na may live na SI measurement at guided tutorial.

Magnetic field ng wire

Umiikot ang mga arrow ng B sa paligid ng wire; taasan ang current I at basahin ang B sa mT.

Ang mahabang tuwid na wire na may current I ay lumilikha ng pabilog na B-field line sa paligid ng wire (batas ni Ampère: B ∝ I/r). Ang right-hand rule ang nagbibigay ng direksyon: hinlalaki sa I, kumakurba ang daliri kasama ng B. Ang ⊗/⊙ symbol ay nagmamarka ng field papasok/palabas ng page. Taasan ang I at basahin ang B sa mT sa nakatakdang distansya — ang pagdoble sa I ay nagdo-doble rin sa B.

• B ∝ I/r
• Right-hand rule

Investigation brief

Iplano ang tanong bago mo buksan ang lab

Ang brief ay kapareho ng prerendered na page: driving question, magkatunggaling hula, papel ng variable, governing law, setup, pagtatasa at prompt ng pagpapalawak — nananatiling nakikita at sa ganitong pagkakasunod.

Pangunahing tanong

Ang tuwid na wire ay may steady na kuryente. Habang inilalayo mo ang test point sa wire, bumabagsak ba ang field strength nang gaya ng field ng electric charge?

Mga hulang timbangin

• Oo — simpleng 1/r² ang bagsak, katulad ng point charge.
• Hindi nakadepende sa distansya mula sa wire ang field.
• Hindi — magkaiba ang bagsak ng field ng current-carrying wire sa point charge, dahil extended (linya) na source ang current, hindi punto.

Mga papel ng variable

Ang itinatakda mo:

• Perpendicular na distansya d (m)

Ang sinusukat mo:

• Field strength |B_z| (µT)

Paano tumatakbo ang investigation

1. Buksan ang wire-field preset at pindutin ang I-reset. Nakapirmi ang 8 A na kuryente ng wire sa habang 4.8 m.
2. I-enable ang field-strength readout.
3. Itakda ang perpendicular na distansya mula sa midpoint ng wire sa bawat trial at itala ang field strength.

Governing equation

Field ng Finite na Current-Carrying Wire — B = μ₀I/(2πr)

Ang batas ni Biot–Savart, na-integrate sa finite na tuwid na wire, ay nagbibigay ng magnetic field na pumapaikot sa wire at nakadepende sa perpendicular na distansya at haba ng wire sa parehong interpolating na hugis gaya ng finite na linya ng charge.

Ang hinihingi sa mga estudyante na kalkulahin ng napi-print na worksheet

• Para sa isang trial, kalkulahin ang |B| = μ₀|I|L_half/(2πd√(L_half² + d²)) gamit ang μ₀ = 4π×10⁻⁷ H/m, I = 8 A, L_half = 2.4 m. Ihambing sa table.
• Ihambing ang hugis ng formula na ito sa electric-field formula ng line-charge experiment. Ipaliwanag kung bakit pareho ang klase ng distance dependence ng finite na charged rod at finite na current-carrying wire — malapit sa 1/d malapit sa wire, malapit sa 1/d² sa malayo.

Saan ito lumilitaw lampas sa lab

• Sa idealized na infinite wire, nagiging klasikong B = μ₀I/(2πd) ang field — malinis na 1/d. Sa anong distansya kumpara sa 4.8 m na haba ng wire mo inaasahan mong malapit nang magtugma ang finite-wire formula ng experiment na ito sa infinite-wire approximation?
• Ang karayom ng compass na malapit sa current-carrying wire ay umiiwas para humilig sa magnetic field ng wire. Ipaliwanag, gamit ang right-hand rule, kung bakit pumapaikot-ikot ang field sa wire sa halip na radial na palabas gaya ng electric field.

• 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

1. Mabuhay sa Wire Field
2. Piliin ang wire
3. Pindutin ang I-play
4. B field sa paligid ng wire
5. Buksan ang Properties panel
6. Nagawa mo ito!

Buksan ang interactive simulation para buuin ang scene, pindutin ang I-play, at tuklasin na may live na measurement at guided tutorial.

Buksan ang Interactive Lab →

I-download ang lab sheet →

Magnetic Fields mula sa Current