電磁感應

關於這個模擬實驗

此模擬讓學生看到法拉第定律的作用。條形磁鐵在線圈中來回移動，磁通量的變化便感生電動勢。金色的點顯示感應電流的方向，燈的亮度則隨電動勢的大小而變。滑桿設定磁鐵速率及線圈匝數，開關可讓磁鐵保持靜止，按鈕則可將其反向。讀數顯示電動勢、電流方向、朝向磁鐵的線圈面以及磁通量。這是講解發電機與楞次定律的良好起點。

學生可以探索什麼

開啟「讓磁鐵靜止」，留意即使磁鐵仍在磁場之內，電動勢也會降為零。
把「線圈匝數」由 30 增至 60，並比較「感應電動勢」讀數。
增大「磁鐵速率」，觀察燈變得更亮。
按「反轉磁鐵」，看看「電流方向」讀數如何改變。
利用「楞次」讀數，說出磁鐵進入及離開時，線圈的哪一面朝向磁鐵。

學習目標

1陳述通過線圈的磁通量變化會感生電動勢。
2預測速率與匝數如何改變電動勢的大小。
3運用楞次定律解釋感應電流為何會抵抗磁通量的變化。
4解釋為何磁鐵不動時不會產生電動勢。

教師常問的問題

這個模擬是免費的嗎？

是。此模擬可免費使用，可在任何現代瀏覽器上運行，包括互動電子白板與平板電腦，無需註冊。

為什麼磁鐵靜止時燈會熄滅？

只有在通過線圈的磁通量正在變化時，才會感生電動勢。靜止的磁鐵使磁通量保持不變，因此變化率為零，不會推動電流。

什麼是楞次定律？

感應電流的流向，會產生一個磁場去抵抗引起它的磁通量變化。把北極向內推，線圈便會向磁鐵一面呈現北極來推回。

我如何在課堂上使用？

調整速率與匝數的滑桿，使用「讓磁鐵靜止」開關暫停磁鐵，並按「反轉磁鐵」將其翻轉。每次比較電動勢與燈的亮度，並請學生解釋其變化。

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