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Induction électromagnétique

À propos de cette simulation

Cette simulation permet de voir la loi de Faraday à l'œuvre. Un aimant droit se déplace d'avant en arrière dans une bobine, et la variation du flux magnétique induit une f.é.m. Les points dorés indiquent le sens du courant induit, et une lampe s'allume selon la taille de la f.é.m. Des curseurs règlent la vitesse de l'aimant et le nombre de spires ; un interrupteur maintient l'aimant immobile et un bouton l'inverse. Les affichages donnent la f.é.m., le sens du courant, la face de la bobine tournée vers l'aimant et le flux. C'est un bon point de départ pour des leçons sur les générateurs et la loi de Lenz.

Ce que les élèves peuvent explorer

  • Activez Maintenir l'aimant immobile et remarquez que la f.é.m. tombe à zéro alors que l'aimant est à l'intérieur du champ.
  • Augmentez les Spires de la bobine de 30 à 60 et comparez l'affichage de la f.é.m. induite.
  • Augmentez la Vitesse de l'aimant et observez la lampe devenir plus lumineuse.
  • Appuyez sur Inverser l'aimant et observez comment change l'affichage du Sens du courant.
  • Utilisez l'affichage Lenz pour dire quelle face de la bobine fait face à l'aimant à l'entrée et à la sortie.

Objectifs d'apprentissage

  1. 1Énoncez qu'une variation du flux magnétique à travers une bobine induit une f.é.m.
  2. 2Prévoyez comment la vitesse et le nombre de spires modifient la taille de la f.é.m.
  3. 3Utilisez la loi de Lenz pour expliquer pourquoi le courant induit s'oppose à la variation.
  4. 4Expliquez pourquoi aucune f.é.m. n'est produite lorsque l'aimant ne bouge pas.

Questions fréquentes des enseignants

Est-elle gratuite ?

Oui. Elle est gratuite, fonctionne dans tout navigateur récent, y compris sur les tableaux blancs interactifs et les tablettes, et ne nécessite aucune inscription.

Pourquoi la lampe s'éteint-elle quand l'aimant est immobile ?

Une f.é.m. n'est induite que si le flux à travers la bobine varie. Un aimant immobile donne un flux constant ; le taux de variation est donc nul et aucun courant n'est produit.

Qu'est-ce que la loi de Lenz ?

Le courant induit circule dans le sens qui crée un champ magnétique s'opposant à la variation qui l'a causé. Lorsqu'on enfonce un pôle nord, la bobine présente une face nord qui repousse l'aimant.

Comment l'utiliser en classe ?

Réglez les curseurs de vitesse et de spires, utilisez l'interrupteur de maintien pour arrêter l'aimant, et appuyez sur Inverser l'aimant pour le retourner. Comparez à chaque fois la f.é.m. et la luminosité de la lampe, et demandez aux élèves d'expliquer le changement.

Intégrer cette simulation

Placez-la dans votre ENT, votre blog ou le site de la classe — gratuitement.

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