電磁學
變化磁通 (ΔB)
按播放——B 振盪，圖表顯示 Φ(t) 與 EMF(t)。
變化磁通 (ΔB)——互動式電磁學模擬。按播放——B 振盪，圖表顯示 Φ(t) 與 EMF(t)。 免費的瀏覽器物理虛擬實驗室，提供即時 SI 測量與分步引導教學。
法拉第定律
按播放——B 振盪，圖表顯示 Φ(t) 與 EMF(t)。
按播放——B 振盪，圖表顯示 Φ(t) 與 EMF(t)。
- 法拉第定律 EMF = −dΦ/dt
- 磁通量 Φ = BA
調查簡介
在打開實驗室之前先規劃好問題
這份簡報反映預先渲染的頁面：探究問題、互相競爭的預測、變數角色、支配定律、設定，以及分析和延伸提示都會以此順序保持可見。
駕駛問題
線圈位於磁場中，其強度隨時間振盪（線圈的面積保持固定）。即使環路本身沒有移動，環路中是否也會出現電動勢？
預測權重
- 否 — EMF 需要迴路或場源的物理運動。
- 是的 - 法拉第定律表明，只要磁場本身在變化，即使在靜止環路中，變化的通量也會產生電動勢。
- 僅當環路穿過磁場時才會出現 EMF。
可變角色
您設定的內容：
- 時間t (s)
您測量的內容：
- 感應電動勢 (mV)
調查如何進行
- 開啟 changing-flux-b 預設並按下 Reset。環路面積固定為0.02平方公尺；場振盪為 B(t) = 0.6 T × (1 + 0.5 sin(2π × 0.4Hz × t))。
- 啟用感應電動勢讀數。
- 讀取每個列出時間的感應電動勢。
控制方程
法拉第定律（磁場變化） — Φ = B·A
通過環路的磁通量為 Φ = BA。當 B 隨時間變化（A 固定）時，法拉第定律給出感應電動勢 = −dΦ/dt = −A·dB/dt — 與環路面積和場變化率成正比。
可列印的工作表要求學生完成什麼
- 對於一項試驗，使用 A = 0.02 m²、B₀ = 0.6 T、ω = 2π×0.4 rad/s 計算 EMF = −A·dB/dt = −A·B₀·0.5·ω·cos(ωt)。與表比較。
- 解釋為什麼感應電動勢與磁場變化速度 (dB/dt) 成正比，而不是與磁場的瞬時值成正比 — 如果 B 變化很快，即使 B 本身接近其平均值，電動勢也可能很大。
這在實驗室之外的地方表現出來
- 這是交流發電機背後的基本原理：發電機不是直接改變 B，而是透過固定磁場旋轉一個環，這同樣有效地改變了通量。解釋為什麼發電機設計通常旋轉線圈而不是振盪磁鐵。
- EMF = −dΦ/dt（楞次定律）中的負號表示感應電流與造成它的變化相反。解釋「反對變化」在物理上對於遞增場與遞減場中的循環意味著什麼。
- 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
- 歡迎來到變化磁通 (ΔB)
- 選擇迴路
- 按播放
- 變化 B 產生的 EMF
- 打開學習側欄面板
- 完成了！
打開互動式模擬以構建場景，點擊運行，並透過即時測量和引導式教學進行探索。