Eletromagnetismo
Fluxo magnético variável (ΔB)
Pressione Reproduzir — B oscila, Φ(t) e EMF(t) no gráfico.
Fluxo magnético variável (ΔB) — simulação interativa de Eletromagnetismo. Pressione Reproduzir — B oscila, Φ(t) e EMF(t) no gráfico. Laboratório virtual de física gratuito no navegador com medições SI ao vivo e tutorial guiado.
Lei de Faraday
Pressione Reproduzir: B oscila e Φ(t) e FEM(t) são traçados no gráfico.
Pressione Reproduzir: B oscila e Φ(t) e FEM(t) são traçados no gráfico.
- EMF = −dΦ/dt
- Φ = BA
Resumo da investigação
Planeje a pergunta antes de abrir o laboratório
O resumo espelha a página pré-renderizada: a pergunta orientadora, as previsões concorrentes, os papéis das variáveis, as leis governantes, a configuração e os prompts de análise e extensão permanecem visíveis e nesta ordem.
Pergunta de direção
Uma espira de fio fica em um campo magnético cuja força oscila com o tempo (a área da espira permanece fixa). Um EMF aparece no loop mesmo que o loop em si não esteja se movendo?
Previsões para pesar
- Não — EMF requer movimento físico do loop ou fonte de campo.
- Sim – a lei de Faraday diz que um fluxo variável induz um EMF, mesmo num circuito estacionário, desde que o próprio campo esteja mudando.
- EMF só aparece se o loop estiver se movendo pelo campo.
Papéis variáveis
O que você definiu:
- Tempo t (s)
O que você mede:
- EMF induzido (mV)
Como funciona a investigação
- Abra a predefinição switching-flux-b e pressione Redefinir. A área do loop é fixada em 0.02 m²; o campo oscila como B(t) = 0.6 T × (1 + 0.5 sin(2π × 0.4Hz × t)).
- Ative a leitura de EMF induzido.
- Leia o EMF induzido em cada horário listado.
Equação governante
Lei de Faraday (mudança de campo) — Φ = B·A
O fluxo magnético através de um loop é Φ = BA. Quando B muda no tempo (A fixo), a lei de Faraday fornece um EMF induzido = −dΦ/dt = −A·dB/dt — proporcional à área do loop e à taxa de variação do campo.
O que a planilha para impressão pede aos alunos que resolvam
- Para uma tentativa, calcule 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. Compare com a tabela.
- Explique por que o EMF induzido é proporcional à rapidez com que o campo está mudando (dB/dt), e não ao valor instantâneo do campo - o EMF pode ser grande mesmo quando o próprio B está próximo de seu valor médio, se B estiver mudando rapidamente ali.
Onde isso aparece além do laboratório
- Este é o princípio básico por trás de um gerador CA: em vez de alterar B diretamente, um gerador gira um loop através de um campo fixo, o que altera o fluxo com a mesma eficácia. Explique por que o projeto do gerador geralmente gira a bobina em vez de oscilar o ímã.
- O sinal negativo em EMF = −dΦ/dt (lei de Lenz) significa que a corrente induzida se opõe à mudança que a causou. Explique o que significa fisicamente 'opor-se à mudança' para um loop em um campo crescente versus um campo 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
- Bem-vindo ao Fluxo magnético variável B
- Selecione a espira
- Pressione Reproduzir
- FEM por mudança de B
- Abra o Inspetor
- Você conseguiu!
Abra a simulação interativa para construir a cena, pressione Reproduzir e explore com medições em tempo real e um tutorial guiado.
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