电磁学
载流导线
B 箭头绕导线环流；增大电流 I 并读取 mT 单位的 B。
载流导线——交互式电磁学模拟。B 箭头绕导线环流；增大电流 I 并读取 mT 单位的 B。 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。
载流导线的磁场
B 箭头绕导线环流；增大电流 I 并读取 mT 单位的 B。
载有电流 I 的长直导线在其周围产生圆形磁感线（安培定律：B ∝ I/r）。右手法则给出方向：拇指沿 I 方向，四指卷向 B 的方向。⊗/⊙ 符号分别标记磁场指向纸面内/外。在固定距离处增大 I 并读取以 mT 为单位的 B——电流加倍，B 加倍。
- 磁场 B ∝ I/r
- 右手法则
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
直导线承载稳定的电流。当您将测试点移离电线更远时，磁场强度是否会像电荷场一样下降？
预测权重
- 是的——这是一个简单的 1/r² 衰减，与点电荷相同。
- 该场不取决于距电线的距离。
- 否——载流导线的磁场衰减方式与点电荷不同，因为电流是延展的（线状）源，而不是点源。
可变角色
您设置的内容：
- 垂直距离d (m)
您测量的内容：
- 场强|B_z| (µT)
调查如何进行
- 打开「载流导线的磁场（wire-field）」预设并按重置。该电线在 4.8 m 的线段上承载 8 A 的固定电流。
- 启用磁场强度读数。
- 设置每次试验距导线中点的垂直距离并记录场强。
控制方程
有限载流导线的场 — B = μ₀I/(2πr)
比奥-萨伐尔定律沿着有限直导线积分，给出了围绕导线的磁场，并且通过与有限电荷线相同的插值形状取决于垂直距离和导线长度。
可打印的工作表要求学生完成什么
- 对于一次试验，计算 |B| = μ₀|I|L_half/(2πd√(L_half² + d²)) 使用 μ₀ = 4π×10⁻⁷ H/m，I = 8 A，L_half = 2.4 m。与表比较。
- 将这个公式的形式与line-charge实验的电场公式进行比较。请解释为什么有限长带电棒和有限长载流导线，会产生具有相同类型距离依赖性的场——靠近导线时接近1/d，远离时接近1/d²。
这在实验室之外的地方表现出来
- 对于理想化的无限长导线，磁场简化为经典的B = μ₀I/(2πd)——一个简洁的1/d衰减。相对于这条导线4.8 m的长度，在多大距离下你会预期本实验的有限导线公式会与那个无限导线近似高度吻合？
- 放置在载流导线附近的指南针指针会偏转，以与导线的磁场对齐。请利用右手定则解释，为什么磁场是环绕导线而不是像电场那样径向向外辐射。
- 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
- 欢迎来到载流导线
- 选择导线
- 按播放
- 导线周围的 B 场
- 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。