Điện từ học
Dây dẫn mang dòng điện
Các mũi tên B quay quanh dây dẫn; tăng dòng điện I và đọc B theo mT.
Dây dẫn mang dòng điện — mô phỏng Điện từ học tương tác. Các mũi tên B quay quanh dây dẫn; tăng dòng điện I và đọc B theo mT. Phòng thí nghiệm vật lý ảo miễn phí trên trình duyệt với phép đo SI trực tiếp và hướng dẫn từng bước.
Từ trường của một dây dẫn
Mũi tên B tuần hoàn quanh dây dẫn; tăng dòng điện I và đọc B theo mT.
Mũi tên B tuần hoàn quanh dây dẫn; tăng dòng điện I và đọc B theo mT.
- B ∝ I/r
- Quy tắc tay phải
Tóm tắt điều tra
Lập kế hoạch câu hỏi trước khi bạn mở phòng thí nghiệm
Bản tóm tắt phản ánh trang được kết xuất trước: câu hỏi dẫn dắt, các dự đoán cạnh tranh, vai trò của biến, các định luật chi phối, phần thiết lập và các gợi ý phân tích, mở rộng vẫn hiển thị theo thứ tự này.
Câu hỏi lái xe
Một dây dẫn thẳng mang dòng điện ổn định. Khi bạn di chuyển một điểm kiểm tra ra xa dây hơn, cường độ từ trường có giảm giống như trường của điện tích không?
Dự đoán cân nặng
- Có — đó đơn giản là sự suy giảm 1/r², giống như một khoản phí điểm.
- Trường không phụ thuộc vào khoảng cách từ dây.
- Không - trường của dây dẫn dòng điện rơi ra khác với điện tích điểm, vì dòng điện là nguồn (đường) mở rộng chứ không phải điểm.
Vai trò thay đổi
Những gì bạn đặt:
- Khoảng cách vuông góc d (m)
Những gì bạn đo lường:
- Cường độ trường |B_z| (µT)
Cuộc điều tra diễn ra như thế nào
- Mở cài đặt trước trường dây và nhấn Đặt lại. Dây mang dòng điện cố định 8 A trên một đoạn 4,8 m.
- Kích hoạt tính năng đọc cường độ trường.
- Đặt khoảng cách vuông góc tính từ điểm giữa của dây cho mỗi lần thử và ghi lại cường độ trường.
phương trình điều khiển
Trường của dây dẫn hữu hạn — B = μ₀I/(2πr)
Định luật Biot–Savart, tích phân dọc theo một dây thẳng hữu hạn, tạo ra một từ trường quay quanh dây và phụ thuộc vào cả khoảng cách vuông góc lẫn chiều dài của dây thông qua hình dạng nội suy giống như một đường điện tích hữu hạn.
Bảng tính có thể in được yêu cầu học sinh làm gì
- Đối với một lần thử, hãy tính |B| = μ₀|I|L_half/(2πd√(L_half² + d²)) sử dụng μ₀ = 4 π×10⁻⁷ H/m, I = 8 A, L_half = 2.4 m. So sánh với bảng.
- So sánh hình dạng của công thức này với công thức điện trường của thí nghiệm điện tích đường dây. Giải thích tại sao cả một thanh tích điện hữu hạn và một dây dẫn hữu hạn mang dòng điện đều tạo ra các trường có cùng loại phụ thuộc khoảng cách - gần 1/d ở gần dây, gần 1/d2 ở xa.
Nơi điều này xuất hiện bên ngoài phòng thí nghiệm
- Đối với dây vô hạn được lý tưởng hóa, trường đơn giản hóa thành B = μ₀I/(2πd) cổ điển — một dự phòng 1 /d sạch. Ở khoảng cách nào so với chiều dài 4.8 m của sợi dây này, bạn mong đợi công thức dây dẫn hữu hạn của thử nghiệm này khớp chặt chẽ với giá trị gần đúng dây dẫn vô hạn đó?
- Một kim la bàn đặt gần một dây dẫn mang dòng điện bị lệch hướng theo từ trường của dây dẫn đó. Giải thích, bằng cách sử dụng quy tắc bàn tay phải, tại sao trường lại quay quanh dây chứ không hướng thẳng ra ngoài như điện trường.
- 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
- Chào mừng đến từ trường của một dây dẫn
- Chọn dây dẫn
- Nhấn Phát
- Từ trường quanh một dây dẫn
- Mở Trình kiểm tra
- Hoàn thành!
Mở mô phỏng tương tác để xây dựng hoạt cảnh, nhấn Chạy và khám phá với các phép đo trực tiếp và bài hướng dẫn.
Mở phòng thí nghiệm tương tác →