Elektromagnetisme
Veranderende magnetische flux (ΔB)
Druk op Start — B trilt, Φ(t) en EMF(t) tekenen op de grafiek.
Veranderende magnetische flux (ΔB) — interactieve Elektromagnetisme-simulatie. Druk op Start — B trilt, Φ(t) en EMF(t) tekenen op de grafiek. Gratis virtueel natuurkundelab in de browser met live SI-metingen en een begeleide rondleiding.
De wet van Faraday
Druk op Start — B trilt, Φ(t) en EMF(t) tekenen op de grafiek.
De wet van Faraday: EMF = −dΦ/dt wanneer de magnetische flux Φ = BA door een lus verandert. Hier trilt B terwijl oppervlak A vast blijft, dus Φ(t) volgt B(t). Druk op Start — de grafiek tekent Φ en geïnduceerde EMF; de EMF piekt wanneer |dB/dt| het grootst is, niet wanneer B zelf maximaal is.
- EMF = −dΦ/dt
- Φ = BA
Onderzoeksnota
Plan de vraag voordat je het lab opent
De samenvatting spiegelt de voorgerenderde pagina: leidende vraag, concurrerende voorspellingen, rollen van variabelen, bepalende wetten, opstelling, analyse- en verdiepingsvragen blijven zichtbaar en in deze volgorde.
Leidende vraag
Een draadlus zit in een magnetisch veld waarvan de sterkte in de tijd oscilleert (het oppervlak van de lus blijft vast). Ontstaat er een EMF in de lus, ook al beweegt de lus zelf niet?
Voorspellingen om te wegen
- Nee — EMF vereist fysieke beweging van de lus of de veldbron.
- Ja — de wet van Faraday zegt dat een veranderende flux een EMF induceert, ook in een stilstaande lus, zolang het veld zelf verandert.
- EMF ontstaat alleen als de lus door het veld beweegt.
Rollen van variabelen
Wat je instelt:
- Tijd t (s)
Wat je meet:
- Geïnduceerde EMF (mV)
Hoe het onderzoek verloopt
- Open de voorinstelling changing-flux-b en druk op Herstel. Het oppervlak van de lus staat vast op 0.02 m²; het veld oscilleert als B(t) = 0.6 T × (1 + 0.5 sin(2π × 0.4Hz × t)).
- Zet de aflezing van de geïnduceerde EMF aan.
- Lees de geïnduceerde EMF af op elk vermeld tijdstip.
Leidende vergelijking
Wet van Faraday (veranderend veld) — Φ = B·A
De magnetische flux door een lus is Φ = BA. Als B in de tijd verandert (A vast), geeft de wet van Faraday een geïnduceerde EMF = −dΦ/dt = −A·dB/dt — evenredig met het oppervlak van de lus en de veranderingssnelheid van het veld.
Wat het uitprintbare werkblad leerlingen laat uitwerken
- Reken voor één meting EMF = −A·dB/dt = −A·B₀·0.5·ω·cos(ωt) uit met A = 0.02 m², B₀ = 0.6 T, ω = 2π×0.4 rad/s. Vergelijk met de tabel.
- Leg uit waarom de geïnduceerde EMF evenredig is met hoe SNEL het veld verandert (dB/dt) en niet met de momentane waarde van het veld — de EMF kan groot zijn zelfs wanneer B zelf nabij zijn gemiddelde waarde is, als B daar snel verandert.
Waar dit buiten het lab opduikt
- Dit is het basisprincipe achter een wisselstroomgenerator: in plaats van B direct te veranderen, roteert een generator een lus door een vast veld, wat de flux net zo effectief verandert. Leg uit waarom generatorontwerp meestal de spoel laat ronddraaien in plaats van de magneet te laten oscilleren.
- Het minteken in EMF = −dΦ/dt (wet van Lenz) betekent dat de geïnduceerde stroom de verandering tegenwerkt die hem veroorzaakte. Leg uit wat 'de verandering tegenwerken' natuurkundig betekent voor een lus in een toenemend veld versus een afnemend veld.
- 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
- Welkom bij Veranderende flux B
- Selecteer de lus
- Druk op Start
- EMF uit veranderend B
- Open het eigenschappenpaneel
- Gelukt!
Open de interactieve simulatie om de scène te bouwen, druk op Start en verken met live metingen en een begeleide rondleiding.