Elettromagnetismo

Flusso magnetico variabile (ΔB)

Premi Play: B oscilla, Φ(t) ed EMF(t) si tracciano sul grafico.

Flusso magnetico variabile (ΔB) — simulazione interattiva (Elettromagnetismo). Premi Play: B oscilla, Φ(t) ed EMF(t) si tracciano sul grafico. Laboratorio virtuale di fisica gratuito nel browser con misure SI dal vivo e tutorial guidato.

Legge di Faraday

Premi Play: B oscilla, Φ(t) ed EMF(t) si tracciano sul grafico.

Legge di Faraday: EMF = −dΦ/dt quando il flusso magnetico Φ = BA attraverso un ciclo cambia. Qui B oscilla mentre l'area A resta fissa, quindi Φ(t) segue B(t). Premi Play — il grafico traccia Φ e la fem indotta; la fem raggiunge il picco quando |dB/dt| è massimo, non quando B stesso è al massimo.

• EMF = −dΦ/dt
• Φ = BA

Sintesi dell'indagine

Pianifica la domanda prima di aprire il laboratorio

La sintesi riprende la pagina pre-renderizzata: domanda guida, previsioni concorrenti, ruoli delle variabili, leggi dominanti, procedura, analisi ed estensioni restano visibili e in quest'ordine.

Domanda guida

Una spira sta in un campo magnetico che oscilla nel tempo (area fissa). Compare una fem anche se la spira è ferma?

Previsioni da valutare

• No: la fem richiede moto fisico della spira o della sorgente.
• Sì: un flusso variabile induce fem anche in una spira ferma, purché cambi il campo.
• Solo se la spira si muove nel campo.

Ruoli delle variabili

Cosa imposti tu:

• Tempo t (s)

Cosa misuri:

• Fem indotta (mV)

Come si svolge l'indagine

1. Apri il preset changing-flux-b e premi Reset. L'area dell'anello è fissata a 0.02 m²; il campo oscilla come B(t) = 0.6 T × (1 + 0.5 sin(2π × 0.4 Hz × t)).
2. Attiva la lettura della fem indotta.
3. Leggi la fem a ogni tempo indicato.

Equazione che governa

Legge di Faraday (campo variabile) — Φ = B·A

Il flusso magnetico attraverso un anello è Φ = BA. Quando B cambia nel tempo (a A fissa), la legge di Faraday dà una fem indotta EMF = −dΦ/dt = −A·dB/dt — proporzionale all'area dell'anello e alla rapidità di variazione del campo.

Cosa il foglio stampabile chiede di ricavare agli studenti

• Per una prova, calcola 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. Confronta con la tabella.
• Spiega perché la fem è proporzionale alla rapidità del campo (dB/dt), non al suo valore istantaneo: può essere grande anche con B vicino alla media, se lì cambia in fretta.

Dove si ritrova fuori dal laboratorio

• È il principio dell'alternatore: invece di variare B, si ruota una spira in campo fisso, variando il flusso con lo stesso effetto. Spiega perché i generatori ruotano la bobina invece di oscillare il magnete.
• Il segno negativo in EMF = −dΦ/dt (legge di Lenz) significa che la corrente indotta si oppone alla variazione che l'ha causata. Spiega cosa significa fisicamente 'opporsi alla variazione' per un anello in un campo crescente rispetto a uno decrescente.

• 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

1. Benvenuto al flusso variabile B
2. Seleziona la spira
3. Premi Play
4. Fem dal B variabile
5. Apri il pannello Proprietà
6. Ce l'hai fatta!

Apri la simulazione interattiva per costruire la scena, premere Play ed esplorare con misure dal vivo e un tutorial guidato.

Apri laboratorio interattivo →

Scarica foglio di laboratorio →

La legge dell'induzione di Faraday