电磁学
变化磁通 (ΔB)
按播放——B 振荡，图表显示 Φ(t) 与 EMF(t)。
变化磁通 (ΔB)——交互式电磁学模拟。按播放——B 振荡，图表显示 Φ(t) 与 EMF(t)。 免费的基于浏览器的虚拟物理实验室，提供实时 SI 测量和分步引导教程。
法拉第定律
按播放——B 振荡，图表显示 Φ(t) 与 EMF(t)。
法拉第定律：当穿过回路的磁通量 Φ = BA 变化时，EMF = −dΦ/dt。此处 B 振荡而面积 A 不变，因此 Φ(t) 随 B(t) 变化。点击播放——图表描绘 Φ 和感应 EMF 的变化；EMF 峰值出现在 |dB/dt| 最大时，而非 B 本身最大时。
- 法拉第定律 EMF = −dΦ/dt
- 磁通量 Φ = BA
调查简介
在打开实验室之前计划好问题
这份简介反映预渲染页面：探究问题、相互竞争的预测、变量角色、支配定律、设置以及分析和拓展提示都会按此顺序保持可见。
驾驶问题
线圈位于磁场中，其强度随时间振荡（线圈的面积保持固定）。即使环路本身没有移动，环路中是否也会出现电动势？
预测权重
- 否 — EMF 需要回路或场源的物理运动。
- 是的 - 法拉第定律表明，只要磁场本身在变化，即使在静止环路中，变化的通量也会产生电动势。
- 仅当环路穿过磁场时才会出现 EMF。
可变角色
您设置的内容：
- 时间t (s)
您测量的内容：
- 感应电动势 (mV)
调查如何进行
- 打开「法拉第定律：变化场中的电动势（changing-flux-b）」预设并按重置。环路面积固定为0.02平方米；场振荡为 B(t) = 0.6 T × (1 + 0.5 sin(2π × 0.4Hz × t))。
- 启用感应电动势读数。
- 读取每个列出时间的感应电动势。
控制方程
法拉第定律（磁场变化） — Φ = B·A
通过环路的磁通量为 Φ = BA。当 B 随时间变化（A 固定）时，法拉第定律给出感应电动势 = −dΦ/dt = −A·dB/dt — 与环路面积和场变化率成正比。
可打印的工作表要求学生完成什么
- 对于一项试验，使用 A = 0.02 m²、B₀ = 0.6 T、ω = 2π×0.4 rad/s 计算 EMF = −A·dB/dt = −A·B₀·0.5·ω·cos(ωt)。与表比较。
- 解释为什么感应电动势与磁场变化速度 (dB/dt) 成正比，而不是与磁场的瞬时值成正比 — 如果 B 变化很快，即使 B 本身接近其平均值，电动势也可能很大。
这在实验室之外的地方表现出来
- 这是交流发电机背后的基本原理：发电机不是直接改变 B，而是通过固定磁场旋转一个环，这同样有效地改变了通量。解释为什么发电机设计通常旋转线圈而不是振荡磁铁。
- EMF = −dΦ/dt（楞次定律）中的负号意味着感应电流与引起它的变化相反。解释“反对变化”在物理上对于递增场与递减场中的循环意味着什么。
- 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
- 欢迎来到变化磁通 (ΔB)
- 选择回路
- 按播放
- 变化 B 产生的 EMF
- 打开检查器
- 完成了！
打开交互式模拟以构建场景，点击运行，并通过实时测量和引导式教程进行探索。