Eletromagnetismo

Campo de solenóide

Duas cargas de teste: dentro da bobina F_B ≠ 0; fora F_B = 0. Selecione cada uma para comparar.

Campo de solenóide — simulação interativa de Eletromagnetismo. Duas cargas de teste: dentro da bobina F_B ≠ 0; fora F_B = 0. Selecione cada uma para comparar. Laboratório virtual de física gratuito no navegador com medições SI ao vivo e tutorial guiado.

campo do solenoide

Dentro do solenoide B ≈ μ₀(N/L)I: setas uniformes ao longo do eixo.

Dentro do solenoide B ≈ μ₀(N/L)I: setas uniformes ao longo do eixo.

• B ≈ μ₀NI/L
• Uniforme por dentro

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 norteadora

Um solenóide (uma bobina bem enrolada) transporta corrente através de suas muitas voltas. Se você aumentar a corrente, a intensidade do campo interno aumenta em proporção direta?

Previsões para pesar

• O campo cresce mais rápido que a corrente, já que a contribuição de cada turno aumenta.
• Sim – o campo interior é diretamente proporcional à corrente.
• O campo interior não depende da corrente.

Papéis variáveis

O que você definiu:

• Corrente da bobina I (A)

O que você mede:

• Campo interno B (mT)

Como funciona a investigação

1. Abra a predefinição do campo solenóide e pressione Redefinir. O solenóide tem voltas 400 em um comprimento 0.45 m.
2. Ative a leitura de intensidade de campo interna.
3. Defina a corrente da bobina para cada tentativa e registre a intensidade do campo interno.

Equação governante

Campo Interior do Solenóide — B = μ₀(N/L)I

Um solenóide longo e bem enrolado produz um campo magnético interno quase uniforme definido pela densidade e corrente de suas voltas: B = μ₀NI/L, onde N é o número total de voltas e L é o comprimento do solenóide.

O que a planilha para impressão pede aos alunos que resolvam

• Para uma tentativa, calcule B = μ₀NI/L usando μ₀ = 4π×10⁻⁷ H/m, N = 400, L = 0.45 m. Compare com a tabela.
• Explique por que o campo interno depende do número de voltas por unidade de comprimento (N/L), e não das voltas e do comprimento separadamente - um solenóide mais longo com proporcionalmente mais voltas fornece o mesmo campo.

Onde isso aparece além do laboratório

• Um eletroímã (como em um guindaste de ferro-velho) é essencialmente um solenóide enrolado em um núcleo de ferro, que pode multiplicar o campo por um fator de centenas ou milhares (a alta permeabilidade do núcleo). Explique por que um solenóide simples com núcleo de ar como este produz um campo muito mais fraco para a mesma corrente e espiras.
• Fora de um solenóide ideal, o campo magnético é próximo de zero, ao contrário do campo de um único fio que se estende para fora dele. Explique, usando os muitos campos de espiras individuais, por que os campos dos lados opostos da bobina se cancelam em grande parte externamente, mas são reforçados internamente.

• 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. Bem-vindo ao campo do solenoide
2. Selecione o solenoide
3. Pressione Reproduzir
4. Campo dentro de um solenoide
5. Abra o Painel de propriedades
6. 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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Campos Magnéticos de Correntes