Electricité et magnétisme · GCSE Physique Thème 7 (Magnétisme et électromagnétisme)
Simulateur de champ magnétique de solénoïde et de règle de la main droite
Simuler l'effet Oerted et le magnétisme solénoïde : Règle de poignée à la main droite (les doigts tournent le long du courant, les points du pouce vers le pôle N), les lignes de champ correspondant aux aimants à barres et les facteurs de force de l'électroaimant.
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- Dérivés vivants
- Mode projecteur
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Étape de simulation 3D● 60 FPS
Contrôles des paramètres
A
virages
Dérivations et métriques en direct
Centre Champ magnétique B
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Pôle magnétique gauche
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Pôle magnétique droit
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Nombre d'épingles attirées
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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 : Dans l'expérience Oersted, un fil au-dessus d'une boussole dévie l'aiguille lorsqu'elle est sous tension. Qu'est-ce que ça prouve ? Et si le fil est orienté est-ouest ?
Dérivation étape par étape :
- L'électricité produit du magnétisme. Placés est-ouest (perpendiculaire), les lignes de champ magnétique sont parallèles à l'axe de l'aiguille et ne le dévisent pas.
Problème travaillé
Problème : Quels sont 3 facteurs critiques contrôlant la force de l'électroaimant?
Dérivation étape par étape :
- 1) magnitude actuelle (courant plus élevé = champ plus fort); 2) nombre de tours de bobine (plus de tours = champ plus fort); 3) insertion du noyau ferromagnétique.
Feuille de travail et problèmes de pratique
Q1. Variante 1: Dans les expériences d'électroaimant, comment la force magnétique est-elle mesurée? Quelle est cette méthodologie expérimentale?
Clé de réponse : Compter le nombre de trombones ou d'épingles de fer attirées. Il s'agit de la "méthode de conversion" (mesure du champ invisible par effet visible).
Q2. Variante 2: Pourquoi les carottes d'électroaimant sont-elles faites de fer doux plutôt que d'acier au carbone dur?
Clé de réponse : Le fer doux a une faible rétentivité magnétique : il magnétise rapidement et tombe à zéro magnétisme lorsqu'il est éteint. L'acier devient un aimant permanent.
Q3. Variante 3: Quel est le mécanisme de fonctionnement d'un relais électromagnétique? Quel rôle joue-t-il dans l'automatisation?
Clé de réponse : Un circuit de commande à basse tension active un électroaimant pour déclencher des contacts principaux à haute tension, ce qui permet une commutation à distance et en toute sécurité.
Foire aux questions et idées fausses
Si un aimant de barre s'enclenche en deux, existe-t-il des pôles isolés N et S?
C'est pas vrai ! Chaque moitié cassée forme instantanément des pôles N et S à la pause. La nature n'a pas de monopoles magnétiques isolés.
Les pôles magnétiques de la Terre sont-ils alignés sur les pôles géographiques?
C'est pas vrai ! Le pôle magnétique S de la Terre se trouve près du nord géographique. La divergence angulaire est la déclinaison magnétique (la première fois enregistrée par Shen Kuo).
Pourquoi chauffer un aimant permanent sur une flamme détruit-il son magnétisme ?
Troubles de l'agitation thermique alignement des domaines magnétiques microscopiques, randomisation des orientations et destruction de l'aimantation nette en vrac (point Curie).
Comment les grues électromagnétiques industrielles captent-elles et déposent-elles 20 tonnes de ferraille à volonté?
L'alimentation magnétise la bobine massive pour saisir la ferraille. La coupure du courant s'effondre instantanément dans le champ du noyau en fer doux, libérant la charge.