Elettromagnetismo

Campo del solenoide

Due cariche di prova: dentro la bobina F_B ≠ 0; fuori F_B = 0. Selezionale entrambe e confronta.

Campo del solenoide — simulazione interattiva (Elettromagnetismo). Due cariche di prova: dentro la bobina F_B ≠ 0; fuori F_B = 0. Selezionale entrambe e confronta. Laboratorio virtuale di fisica gratuito nel browser con misure SI dal vivo e tutorial guidato.

Campo del solenoide

Dentro il solenoide B ≈ μ₀(N/L)I: frecce uniformi lungo l'asse.

Un solenoide con N spire su lunghezza L e corrente I produce un B ≈ μ₀(N/L)I quasi uniforme lungo l'asse interno. Le linee attraversano l'interno e si richiudono fuori — come una barra magnetica. Aumenta I o la densità di spire e guarda crescere le frecce B interne.

• B ≈ μ₀NI/L
• Uniforme dentro

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

Un solenoide (bobina fitta) è percorso da corrente. Aumentando la corrente, il campo interno scala in proporzione diretta?

Previsioni da valutare

• Cresce più della corrente: i contributi delle spire si sommano.
• Sì: proporzionale alla corrente.
• Non dipende dalla corrente.

Ruoli delle variabili

Cosa imposti tu:

• Corrente bobina I (A)

Cosa misuri:

• Campo interno B (mT)

Come si svolge l'indagine

1. Apri il preset solenoide e premi Reimposta. 400 spire su 0.45 m.
2. Attiva la lettura del campo interno.
3. Imposta la corrente della bobina per ogni prova e registra il campo interno.

Equazione che governa

Campo interno del solenoide — B = μ₀(N/L)I

Un solenoide lungo e avvolto strettamente produce un campo magnetico interno quasi uniforme fissato dalla densità di spire e dalla corrente: B = μ₀NI/L, dove N è il numero totale di spire e L la lunghezza del solenoide.

Cosa il foglio stampabile chiede di ricavare agli studenti

• Per una prova, calcola B = μ₀NI/L usando μ₀ = 4π×10⁻⁷ H/m; N = 400; L = 0.45 m. Confronta con la tabella.
• Spiega perché il campo interno dipende dalle spire per unità di lunghezza (N/L) e non da spire e lunghezza separati: un solenoide più lungo con più spire proporzionali dà lo stesso campo.

Dove si ritrova fuori dal laboratorio

• Un elettromagnete (come sulle gru dei rottami) è un solenoide avvolto su un nucleo di ferro che moltiplica il campo di centinaia o migliaia di volte (alta permeabilità). Spiega perché un solenoide ad aria come questo produce un campo molto più debole a parità di corrente e spire.
• Fuori da un solenoide ideale il campo è quasi zero, a differenza del filo singolo. Con i campi delle singole spire, spiega perché i campi dei lati opposti della bobina si annullano fuori ma si rinforzano dentro.

• 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. Benvenuto al campo del solenoide
2. Seleziona il solenoide
3. Premi Play
4. Campo dentro un solenoide
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.

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Campi magnetici dalle correnti