Elettromagnetismo

Faraday–Lenz (ΔB + ΔA)

Cambiano sia B sia l'area — confronta le curve Φ ed EMF.

Faraday–Lenz (ΔB + ΔA) — simulazione interattiva (Elettromagnetismo). Cambiano sia B sia l'area — confronta le curve Φ ed EMF. Laboratorio virtuale di fisica gratuito nel browser con misure SI dal vivo e tutorial guidato.

Legge di Faraday–Lenz

Cambiano sia B sia l'area: confronta le curve Φ ed EMF.

Quando variano sia B sia l'area del ciclo, Φ = BA cambia per due contributi. Legge di Lenz: la fem (e la corrente) indotta si oppone alla variazione di flusso che l'ha causata. Premi Play e confronta Φ(t) con EMF(t) — nota il segno della fem che si inverte per contrastare flusso crescente o decrescente.

• La fem si oppone a ΔΦ
• 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

Area e campo della spira oscillano contemporaneamente. Puoi trovare la fem indotta sommando i due effetti separati (B variabile da solo, A variabile da sola)?

Previsioni da valutare

• No — serve la regola del prodotto completa d(BA)/dt = A·dB/dt + B·dA/dt, che è più della semplice somma delle due fem separate.
• Sì: basta sommare le formule dei due esperimenti.
• No: vanno moltiplicate.

Ruoli delle variabili

Cosa imposti tu:

• Tempo t (s)

Cosa misuri:

• Fem indotta (mV)

Come si svolge l'indagine

1. Apri il preset faraday-lenz e premi Reset. Oscillano sia B(t) sia A(t): B₀ = 0.45 T; A₀ = 0.018 m²; a 0.5 Hz.
2. Attiva la lettura della fem indotta.
3. Leggi la fem a ogni tempo indicato.

Equazione che governa

Legge di Faraday (regola del prodotto) — Φ = B·A

Quando nel tempo cambiano sia B sia A, la legge di Faraday richiede la regola del prodotto completa: EMF = −d(BA)/dt = −(A·dB/dt + B·dA/dt). Ciascun termine coglie il contributo di un fattore mentre l'altro è tenuto al suo valore istantaneo.

Cosa il foglio stampabile chiede di ricavare agli studenti

• Per una prova, calcola 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), poi EMF = −(A·B' + B·A') usando B₀ = 0.45 T; A₀ = 0.018 m²; ω = 2π×0.5 rad/s. Confronta con la tabella.
• Spiega perché la regola del prodotto d(BA)/dt = A·dB/dt + B·dA/dt è esattamente lo strumento giusto qui — il flusso è un PRODOTTO di B e A, e la regola del prodotto del calcolo (non la semplice addizione) dice come la rapidità di variazione di un prodotto dipende dal variare insieme di entrambi i fattori.

Dove si ritrova fuori dal laboratorio

• Confronta i valori di fem con i due esperimenti separati a tempi simili. Spiega perché non puoi predire il risultato combinato sommando le fem degli altri due allo stesso istante, benché tutti e tre usino la regola del prodotto.
• Il flusso variabile di un trasformatore nasce da corrente variabile in una bobina (che varia B), non da parti in moto (lì A è fissa). Spiega perché lo scenario combinato di faraday-lenz è più generale di quanto serva a un trasformatore stazionario.

• 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. Si possono semplicemente sommare?
2. Isola il campo
3. Cattura il flusso
4. Apri i dati
5. Spiega le tue prove

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

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La legge dell'induzione di Faraday