Eletromagnetismo
Fio com corrente
Setas B circulam o fio; aumente corrente I e leia B em mT.
Fio com corrente — simulação interativa de Eletromagnetismo. Setas B circulam o fio; aumente corrente I e leia B em mT. Laboratório virtual de física gratuito no navegador com medições SI ao vivo e tutorial guiado.
campo magnético de um condutor
As setas B circulam ao redor do condutor; aumente a corrente I e leia B em mT.
As setas B circulam ao redor do condutor; aumente a corrente I e leia B em mT.
- B ∝ I/r
- Regra da mão direita
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
Um fio reto transporta uma corrente constante. À medida que você afasta um ponto de teste do fio, a intensidade do campo magnético diminui da mesma forma que o campo de uma carga elétrica?
Previsões para pesar
- Sim - é uma queda simples de 1/r², igual a uma carga pontual.
- O campo não depende da distância do fio.
- Não - o campo de um fio condutor de corrente cai de maneira diferente do de uma carga pontual, uma vez que a corrente é uma fonte estendida (linha), não um ponto.
Papéis variáveis
O que você definiu:
- Distância perpendicular d (m)
O que você mede:
- Intensidade do campo |B_z| (µT)
Como funciona a investigação
- Abra a predefinição do campo de fios e pressione Redefinir. O fio transporta uma corrente fixa de 8 A através de um segmento 4.8 m.
- Habilite a leitura de intensidade de campo.
- Defina a distância perpendicular do ponto médio do fio para cada tentativa e registre a intensidade do campo.
Equação governante
Campo de um fio condutor de corrente finita — B = μ₀I/(2πr)
A lei de Biot-Savart, integrada ao longo de um fio reto finito, fornece um campo magnético que circunda o fio e depende tanto da distância perpendicular quanto do comprimento do fio através da mesma forma de interpolação de uma linha de carga finita.
O que a planilha para impressão pede aos alunos que resolvam
- Para uma tentativa, calcule |B| = μ₀|I|L_half/(2πd√(L_half² + d²)) usando μ₀ = 4π×10⁻⁷ H/m, I = 8 A, L_half = 2.4 m. Compare com a tabela.
- Compare a forma desta fórmula com a fórmula do campo elétrico do experimento de carga de linha. Explique por que tanto uma barra carregada finita quanto um fio condutor de corrente finita produzem campos com o mesmo tipo de dependência de distância — perto de 1/d perto do fio, mais perto de 1/d² longe.
Onde isso aparece além do laboratório
- Para um fio infinito idealizado, o campo simplifica para o clássico B = μ₀I/(2πd) - uma queda limpa 1/d. A que distância, em comparação com o comprimento 4.8 m deste fio, você esperaria que a fórmula do fio finito deste experimento se aproximasse da aproximação do fio infinito?
- Uma agulha de bússola colocada perto de um fio condutor de corrente desvia-se para se alinhar com o campo magnético do fio. Explique, usando a regra da mão direita, por que o campo circula ao redor do fio em vez de apontar radialmente para fora como faria um campo elétrico.
- 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
- Bem-vindo ao campo de um condutor
- Selecione o condutor
- Pressione Reproduzir
- campo B ao redor de um condutor
- 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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Campos Magnéticos de Correntes