ELECTROMAGNETIC INDUCTION LAB
转动视角,
看见感应的发生。
从导体运动、线圈旋转到磁场变化。
亲手设置初始条件,在装置、规律与数据之间建立联系。
三维装置 · 实时计算 · 同步数据
拖动旋转相机 · 点击认识元件
改变条件,观察物理状态如何演化
选择一个实验
三个模型,三条探索路径。
导轨平动
有限导轨上的导体杆,由拉力与安培阻力共同决定运动。
ε = BLv进入实验 ↗02三维交互旋转线圈发电机
观察线圈、分裂环与固定电刷,区分内部交变电动势与脉动直流输出。
ε = NBAω sinθ进入实验 ↗03三维交互感生电动势
外加时变磁场驱动感应电流,比较场内与场外的涡旋电场。
ε = −N dΦ / dt进入实验 ↗装置依据参考图重新建模,尺寸与背面结构采用教学简化。运动、数值、曲线和导出来自同一计算状态。
VIRTUAL EXPERIMENT / 三维交互实验
导轨平动
三维实验装置
准备就绪图层与高级显示
正在加载三维装置…
实验曲线
曲线与三维运动共用同一物理状态。
先预测,再找证据
单变量A/B对照
先运行A并保留记录,再仅改变指定参数运行B。实线为B,虚线为A,共用坐标和场强标尺。
留存实验
图片设置
数据分析与继续实验
实验数据可用Excel打开;回看不会改写记录。
高级:空间采样数据
THE PHYSICS
方程、方向与模型假设
相机只改变观察角度,不改变物理状态。装置使用米,内部角度使用弧度;暂停后仍可自由观察。
LAB GUIDE
先设定,再观察,再核对。
认识三维装置
拖动场景空白处旋转相机,滚轮或双指缩放;“恢复默认视角”回到初始观察位置。点击元件可查看作用。相机不参与物理计算。
设置初始状态
在暂停或准备状态下,使用标明的初始位置/角度滑块。调整后本实验回到t=0,曲线与数据清空。运行中锁定该滑块,不提供鼠标施力或拖动测速。
统一运行规则
开始、暂停、继续、重置对三个实验含义相同。重置保留参数;恢复默认同时恢复全部条件。修改任何有效参数停止并重置。非法输入保留上次有效状态并禁用开始/导出。切换实验或进入后台自动暂停,返回后可继续。非法输入草稿在切页或重置时丢弃,并恢复上次有效参数。
核对方向
平动可比较加速、减速、匀速及零磁场;到有限轨端即停止,不反弹。发电机对比线圈内部与固定电刷端的电动势,反转与反磁场会改变外端极性。感生实验由外部驱动磁场变化,各实验下方明确正负方向。
保存实验数据
下载实验数据时先暂停,包含初始点、当前时刻、实际采样时间、单位、参数、方向约定。#开头为注释。数据可用于Excel。采用自适应采样,不能假设所有行间隔相同。电动势V与电场强度V/m分别显示。
场分布与报告留存
点击“场分布视图”,设置采样与图层;感生可选择场强高度图,其竖轴是|E|(V/m),不是空间y。运行时同步更新,冻结后明确保留捕获时间和参数;“返回实时场”恢复同步。“保存实验图片”留存当前视角;“数据分析与继续实验”可下载数据、保存实验并继续已有实验。高级功能中保留空间采样。发电机默认双电动势曲线,虚线标换向;点击或拖动曲线回看,暂停并联动装置和场;默认采用整段实验固定标尺。
三维装置为根据图片/视频重新建立的教学模型,并非原Blender工程复原。不可确定的尺寸与背面结构已简化;图示线圈匝数不等于计算N。模型忽略的因素见各实验下方说明。
探索线圈发电机 →