Eletromagnetismo
Faraday–Lenz (ΔB + ΔA)
B e área mudam — compare curvas de Φ e EMF.
Faraday–Lenz (ΔB + ΔA) — simulação interativa de Eletromagnetismo. B e área mudam — compare curvas de Φ e EMF. Laboratório virtual de física gratuito no navegador com medições SI ao vivo e tutorial guiado.
Lei de Faraday-Lenz
B e a área mudam: compare as curvas de Φ e FEM.
B e a área mudam: compare as curvas de Φ e FEM.
- FEM opõe-se a ΔΦ
- 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
A área de um loop E o campo magnético que passa por ele oscilam simultaneamente. Você ainda pode encontrar o EMF induzido simplesmente adicionando os dois efeitos separados (alterando apenas B, alterando apenas A) juntos?
Previsões para pesar
- Não — você precisa da regra de produto completa d(BA)/dt = A·dB/dt + B·dA/dt, que é mais do que apenas adicionar os dois CEM separados.
- Sim - você pode simplesmente adicionar as fórmulas EMF de fluxo variável-b e área de fluxo variável.
- Você multiplica as duas fórmulas EMF separadas.
Papéis variáveis
O que você definiu:
- Tempo t (s)
O que você mede:
- EMF induzido (mV)
Como funciona a investigação
- Abra a predefinição faraday-lenz e pressione Redefinir. Tanto B(t) quanto A(t) oscilam: B₀ = 0.45 T, A₀ = 0.018 m², em 0.5 Hz.
- Ative a leitura de EMF induzido.
- Leia o EMF induzido em cada horário listado.
Equação governante
Lei de Faraday (regra do produto) — Φ = B·A
Quando B e A mudam com o tempo, a lei de Faraday exige a regra do produto completo: EMF = −d(BA)/dt = −(A·dB/dt + B·dA/dt). Cada termo captura a contribuição de um fator enquanto o outro é mantido em seu valor instantâneo.
O que a planilha para impressão pede aos alunos que resolvam
- Para uma tentativa, calcule 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), então EMF = −(A·B' + B·A') usando B₀ = 0.45 T, A₀ = 0.018 m², ω = 2π×0.5 rad/s. Compare com a tabela.
- Explique por que a regra do produto d(BA)/dt = A·dB/dt + B·dA/dt é exatamente a ferramenta certa aqui - o fluxo é um PRODUTO de B e A, e a regra do produto do cálculo (não uma simples adição) informa como a taxa de variação de um produto depende da mudança conjunta de ambos os fatores.
Onde isso aparece além do laboratório
- Compare os valores de EMF deste experimento com a mudança de fluxo b e a mudança de área de fluxo em momentos semelhantes. Explique por que você não pode simplesmente prever esse resultado combinado adicionando os valores de EMF dos outros dois experimentos ao mesmo tempo, mesmo que todos os três usem a regra do produto abaixo.
- O fluxo variável de um transformador vem de uma corrente variável em uma bobina (que altera B), e não de quaisquer partes móveis (A está fixada ali). Explique por que o cenário de mudança combinada do experimento Faraday-Lenz é mais geral do que aquilo que um transformador estacionário realmente precisa.
- 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
- Dá para simplesmente somar?
- Isole o campo
- Capture o fluxo
- Abra os dados
- Explique sua evidência
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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