Electromagnetism
Arie a buclei variabilă (ΔA)
Apasă Pornește — aria buclei respiră; EMF urmează −dΦ/dt.
Arie a buclei variabilă (ΔA) — simulație interactivă de Electromagnetism. Apasă Pornește — aria buclei respiră; EMF urmează −dΦ/dt. Laborator virtual de fizică gratuit, în browser, cu măsurători SI în timp real și tutorial ghidat.
Flux din schimbarea ariei
Apasă Pornește — aria buclei respiră; EMF urmează −dΦ/dt.
Cu B uniform menținut constant, schimbarea ariei buclei A modulează fluxul Φ = BA. Apasă Pornește — bucla respiră, iar EMF = −dΦ/dt apare ori de câte ori aria se schimbă. Compară acest caz (dA/dt) cu presetarea B-variabil (dB/dt) pentru a vedea aceeași lege din două cauze.
- EMF = −dΦ/dt
- Φ = BA
Rezumat de investigație
Planifică întrebarea înainte să deschizi laboratorul
Rezumatul reflectă pagina pre-randată: întrebarea-ghid, predicțiile concurente, rolurile variabilelor, legile guvernante, montajul, analiza și extensiile rămân vizibile și în această ordine.
Întrebare-ghid
O buclă de fir stă într-un câmp magnetic fix, dar aria proprie a buclei oscilează (închipuie-ți că se întinde și se contractă). Induce asta de asemenea un EMF, la fel ca o intensitate variabilă a câmpului?
Predicții de cântărit
- Da — legea lui Faraday ține cont doar de schimbarea fluxului total Φ = BA, indiferent dacă B sau A este cea care variază.
- Nu — doar o intensitate variabilă a câmpului induce EMF, nu o arie variabilă.
- O arie variabilă induce EMF, dar printr-un mecanism complet diferit de un câmp variabil.
Rolurile variabilelor
Ce stabilești tu:
- Timpul t (s)
Ce măsori:
- EMF indus (mV)
Cum decurge investigația
- Deschide presetarea changing-flux-area și apasă Resetează. Câmpul este fix la 0.5 T; aria buclei oscilează ca A(t) = 0.025 m² × (1 + 0.35 cos(2π × 0.35Hz × t)).
- Activează citirea EMF-ului indus.
- Citește EMF-ul indus la fiecare timp listat.
Ecuația guvernantă
Legea lui Faraday (arie variabilă) — Φ = B·A
Fluxul magnetic printr-o buclă este Φ = BA. Când A se schimbă în timp (B fix), legea lui Faraday se aplică în continuare: EMF = −dΦ/dt = −B·dA/dt — aceeași lege, doar cu rolurile lui B și A schimbate.
Ce cer fișa tipăribilă elevilor să rezolve
- Pentru o încercare, calculează EMF = −B·dA/dt = B₀·A₀·0.35·ω·sin(ωt) folosind B₀ = 0.5 T, A₀ = 0.025 m², ω = 2π×0.35 rad/s. Compară cu tabelul.
- Compară structura acestei formule cu a experimentului changing-flux-b. Explică de ce ambele dau un EMF proporțional cu produsul dintre măsura FIXĂ (aici B, acolo A) și rata de schimbare a mărimii VARIABILE.
Unde mai apare asta dincolo de laborator
- Un generator clasic cu „tijă alunecătoare” schimbă aria închisă a unui circuit mișcând fizic o latură, inducând EMF = BLv (câmp × lungimea tijei × viteza de alunecare) — o versiune mecanică a exact acestui efect de arie variabilă. Explică de ce alunecarea mai rapidă a tijei crește EMF-ul indus.
- Unele microfoane funcționează având un magnet care vibrează lângă (sau o arie efectivă a bobinei care se schimbă relativ la) un câmp fix, convertind vibrațiile sonore într-un flux variabil și deci un semnal de tensiune. De ce produce un sunet mai tare (amplitudine de vibrație mai mare) un semnal EMF mai mare?
- 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
- Bine ai venit la Flux din arie variabilă
- Selectează bucla
- Apasă Pornește
- EMF din arie variabilă
- Deschide panoul Proprietăți
- Ai reușit!
Deschide simularea interactivă pentru a construi scena, a apăsa Pornește și a explora cu măsurători live și un tutorial ghidat.
Deschide laboratorul interactiv →