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Électricité et magnétisme · AP Physique C (Électromagnétisme)

Simulateur d’induction de Faraday et de loi de Lenz

Simulez la loi de Faraday E = n(ΔΦ/Δt) et la loi de Lenz : le fait de plonger l'aimant dans la bobine génère un champ magnétique opposé qui résiste au mouvement ('approche arrière, maintien du départ').

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Calcul local · Privé
Laboratoire scientifique interactif Physique pure côté client et calcul mathématique. Les entrées sont traitées localement sans stockage de données personnelles.
Étape de simulation 3D● 60 FPS
Préréglages et pièges communs :

Contrôles des paramètres

m/s
virages

Dérivations et métriques en direct

FEM induit E
--
Pole Induit de Coil Top
--
Force de réaction de Lenz
--
Direction actuelle
--
Calcul de la formule en temps réel
Formule de calcul: --
Substitution: --
Régime : --
Version pour enfants primaires :Aimants pour enfants: Attract, Polonais, Repelle et le Boussole

Exemples travaillés et question d'examen Plongée profonde

Problème travaillé

Problème : Bobine (N=200, S=0.01m²) B est uniformément relevé de 0.2T à 0.8T en 0.1s. Calculer les facteurs induits EMF.
Dérivation étape par étape :
  1. ΔΦ = 0.6 * 0.01 = 0.006 Wb. dΦ/dt = 0.06 Wb/s Produit EMF E = N*(dΦ/dt) = 200 * 0.06 = 12V.

Problème travaillé

Problème : Un anneau en aluminium repose sur une table lisse. Un pôle N plonge rapidement vers son centre. Décrivez le mouvement de la bague.
Dérivation étape par étape :
  1. Par "approche de rappel", l'anneau est poussé vers le bas et loin. Par « expansion/contraction du flux », l'anneau a tendance à se contracter pour résister à l'augmentation du flux.

Feuille de travail et problèmes de pratique

Q1. Variante 1 : Est-ce que « s'opposer au changement » dans la loi de Lenz signifie « prévenir le changement »? Expliquez.
Q2. Variante 2: Qu'est-ce que l'amortissement électromagnétique? Comment les galvanomètres l'utilisent-ils pour stabiliser les pointeurs?
Q3. Variante 3 : Largage d'un puissant aimant néodyme sur un épais tuyau vertical en cuivre, est-ce que c'est une chute libre ?

Foire aux questions et idées fausses

Si un aimant plonge dans un anneau en aluminium avec une fente d'espacement, existe-t-il ? Est-ce que le courant circule ?
EMF est généré ! Le courant ne circule pas. Le changement de flux crée EMF à travers l'écart, mais le courant nécessite un circuit fermé ininterrompu.
Quelle catastrophe physique se produirait si la loi de Lenz aidait plutôt que s'opposait au changement de flux?
Machine à mouvement perpétuel du premier genre ! L'énergie cinétique infinie libre se créerait à partir de rien, violant la conservation de l'énergie.
Comment les plaques de cuisson à induction se rapportent-elles aux courants de Foucault? Pourquoi le fer est-il nécessaire sur les ustensiles de cuisine en céramique?
Les champs magnétiques AC à haute fréquence induisent des courants de Foucault en circulation intenses dans le fond de la poêle en fer, le réchauffant par la résistance Joule. La céramique est un isolant.
Pourquoi les noyaux de transformateurs sont-ils faits de tôles d'acier au silicium laminé plutôt que de blocs de fer solides?
Pour éliminer les pertes de courant ! Les laminations isolées brisent de grands courants circulaires, empêchant ainsi la surchauffe du noyau.