Electromagnetism
Faraday–Lenz (ΔB + ΔA)
Atât B, cât și aria se schimbă — compară curbele Φ și EMF.
Faraday–Lenz (ΔB + ΔA) — simulație interactivă de Electromagnetism. Atât B, cât și aria se schimbă — compară curbele Φ și EMF. Laborator virtual de fizică gratuit, în browser, cu măsurători SI în timp real și tutorial ghidat.
Legea Faraday–Lenz
Atât B, cât și aria se schimbă — compară curbele Φ și EMF.
Când și B, și aria buclei variază, Φ = BA se schimbă din două contribuții. Legea lui Lenz: EMF-ul indus (și curentul) se opun schimbării de flux care le-a produs. Apasă Pornește și compară Φ(t) cu EMF(t) — observă semnul EMF schimbându-se pentru a lupta împotriva fluxului crescător sau descrescător.
- EMF-ul se opune lui ΔΦ
- 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
Aria unei bucle ȘI câmpul magnetic prin ea oscilează simultan. Poți găsi în continuare EMF-ul indus adunând pur și simplu cele două efecte separate (doar B variabil, doar A variabil)?
Predicții de cântărit
- Nu — ai nevoie de regula completă a produsului d(BA)/dt = A·dB/dt + B·dA/dt, care este mai mult decât simpla adunare a celor două EMF-uri separate.
- Da — poți pur și simplu aduna formulele EMF de la changing-flux-b și changing-flux-area.
- Înmulțești cele două formule EMF separate.
Rolurile variabilelor
Ce stabilești tu:
- Timpul t (s)
Ce măsori:
- EMF indus (mV)
Cum decurge investigația
- Deschide presetarea faraday-lenz și apasă Resetează. Atât B(t), cât și A(t) oscilează: B₀ = 0.45 T, A₀ = 0.018 m², la 0.5 Hz.
- Activează citirea EMF-ului indus.
- Citește EMF-ul indus la fiecare timp listat.
Ecuația guvernantă
Legea lui Faraday (regula produsului) — Φ = B·A
Când și B, și A se schimbă în timp, legea lui Faraday cere regula completă a produsului: EMF = −d(BA)/dt = −(A·dB/dt + B·dA/dt). Fiecare termen surprinde contribuția unui factor în timp ce celălalt este menținut la valoarea lui instantanee.
Ce cer fișa tipăribilă elevilor să rezolve
- Pentru o încercare, calculează 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), apoi EMF = −(A·B' + B·A') folosind B₀ = 0.45 T, A₀ = 0.018 m², ω = 2π×0.5 rad/s. Compară cu tabelul.
- Explică de ce regula produsului d(BA)/dt = A·dB/dt + B·dA/dt este exact unealta potrivită aici — fluxul este un PRODUS dintre B și A, iar regula produsului din calcul (nu adunarea simplă) îți spune cum depinde rata de schimbare a unui produs de ambii factori schimbându-se împreună.
Unde mai apare asta dincolo de laborator
- Compară valorile EMF ale acestui experiment cu cele de la changing-flux-b și changing-flux-area la momente similare. Explică de ce nu poți prezice pur și simplu acest rezultat combinat adunând valorile EMF ale celorlalte două experimente la același moment, deși toate trei folosesc dedesubt regula produsului.
- Fluxul variabil al unui transformator vine dintr-un curent variabil într-o bobină (care schimbă B), nu din părți mobile (A este fix acolo). Explică de ce scenariul de schimbare combinată al experimentului faraday-lenz este mai general decât are nevoie de fapt un transformator staționar.
- 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
- Poți să le aduni pur și simplu?
- Izolează câmpul
- Capturează fluxul
- Deschide datele
- Explică-ți dovezile
Deschide simularea interactivă pentru a construi scena, a apăsa Pornește și a explora cu măsurători live și un tutorial ghidat.
Deschide laboratorul interactiv →