Покажіть принцип дії індукційної печі низької частоти.

Слов'янський державний педагогічний університет

Кафедра фізики

Лабораторія методики навчання фізики

Лабораторна робота

ЕЛЕКТРОМАГНІТНА ІНДУКЦІЯ. САМОІНДУКЦІЯ

Слов'янськ 2011

МЕТА: ознайомитися з методикою і технікою проведення основних дослідів при вивченні явищ електромагнітної індукції і самоіндукції, змінного струму.

Обладнання:

 магнітоелектрична машина ;

прилад Петроевського;

обертова рамка в магнітному полі;

постійні полосові та підковоподібні магніти;

трансформатор універсальний ;

лампа розжарювання 3.,5 В – 2 шт.;

демонстраційний амперметр;

гальванометр М 1032;

реостат типу РПШ-05 15 Ом ;

джерело струму В-24;

котушка дросельна;

неонова лампа;

дроти з’єднувальні.

Література:

1. Анциферов Л.И. Практикум по методике и технике школьного физического эксперимента. М., «Просвещение», 1984г.

2. Коршак Е.В. Методика і техніка шкільного фізичного експерименту. Практикум. Київ, «Вища школа», 1981 р.

3. Марголис А.А. Практикум по школьному физическому эксперименту. Изд. 3, М., «Просвещение», 1977 г.

4. Буров В.А. и др. Демонстрационный эксперимент по физике в старших классах средней школы. Т.2. Изд. 2, М., «Просвещение», 1972 г.

5. Бар`яхтар В.Г. Фізика. 11 кл. – Х: Видавництво «Ранок», 2011

6. Програми для загальноосвітніх навчальних закладів 7-11 кл. «Фізика»

 

ЗАВДАННЯ 1: Вивчити по шкільному підручнику теми: «Магнітне поле», «Електромагнітна індукція». З'ясувати поняття: магнітне поле, вектор магнітної індукції, магнітний потік, самоіндукція, ЕРС індукції, індуктивність, магнітний момент, вихрове поле, а також правило Ленца, закон Ампера, закон електромагнітної індукції.

 

ЗАВДАННЯ 2: Продемонструйте різні шляхи збудження індукційного струму. Покажіть на якісних дослідах від чого залежить величина ЕРС індукції, збуджуваної в лінійному провіднику. Л: 3 с.217.

 

ЗАВДАННЯ 3: Проілюструйте правило Ленца. Л: 1 с.156-157; 3 с.217-218; 4 с.219.

 

ЗАВДАННЯ 4: Продемонструйте збудження індукційного струму в суцільних тілах. Л: 2 с.164;3с.220.

 

ЗАВДАННЯ 5: Виток дроту в магнітному полі Землі. Проілюструйте принцип виникнення змінного струму в генераторах.. Л: 1 с.105.

 

ЗАВДАННЯ 6: Зробити і пояснити досліди із самоіндукції з лампами розжарювання та неоновоюлампою. Л: 2 с. 165.

ЗАВДАННЯ 2

 

Покажіть різні способи збудження індукційного струму.

Для цих дослідів скористайтеся котушками від розбірного трансформатора, як індикатор струму візьміть гальванометр від демонстраційного амперметра або демонстраційного вольтметра.

 

1. За допомогою руху магніту відносно котушки, кінці якої з'єднані з гальванометром.

2. За допомогою руху котушки відносно постійного магніту в стані спокою.

3. За допомогою руху котушки відносно іншої котушки, що обтікає постійним струмом. (Повторіть досліди, зазначені в пунктах 1 і 2, змінивши полярність постійних магнітів, що опускають у порожнину котушки).

4. Покажіть зміну індукційного струму в котушці (мал. 23-2) при замиканні й розмиканні (при посиленні й ослабленні) струму в іншій котушці.

5. Покажіть, що, чим швидше змінюється сила струму за рахунок руху повзунка реостата, тим більше величина ЭДС індукції, порушуваної в іншій котушці, кінці якої з'єднані з гальванометром.

 

Покажіть, від чого залежить величина ЕРС індукції , що збуджується в лінійному провіднику.

Для цього досліду підключить дріт довжиною близько 30 см до гальванометра М 1032.

1. Покажіть, що при інших рівних умовах величина ЕРС індукції залежить від швидкості руху провідника в магнітному полі. Рис. 23-3.

2. Покажіть, при інших рівних умовах величина ЕРС індукції залежить від величини магнітного поля. Для цього покажіть зміну величини ЕРС індукції при русі провідника в полі різних дугоподібних магнітів.

3. Покажіть, при інших рівних умовах величина ЕРС індукції залежить від напряму руху провідника в постійному магнітному полі. Для цього виконуєте послідовно 3 експерименти. Один раз поміщаєте провідник паралельно силовим лініям магнітного поля дугоподібного магніту. Другий раз - під гострим кутом до силових ліній, а третій – під прямим кутом.

Питання

1. Що спільного є у всіх цих дослідах?

2. Як у дослідах, зазначених у пунктах 1 і 2 показати, що тільки при відносному русі котушки й магніту (або котушки, що обтікається постійним струмом) збуджується індукційний струм?

3. Як на основі цих демонстрацій сформулювати необхідні умови зміни індукційного струму?

4. Як на основі цих демонстрацій ввести поняття про ЭДС індукції?

 

 

 

ЗАВДАННЯ 3

Демонстрація правила Ленца

Показати, що індукційний струм завжди має такий напрямок, що протидіє причині, яка його викликала.

1. Поставивши на підставку прилад Петроевського, швидко всувають у суцільне кільце (мал. 241) постійний магніт. Кільце відштовхується від магніту. Притримавши кільце рукою, вставляють у нього магніт. Швидко виймають магніт і зауважують притягання кільця до магніту.

Повторюють досвід з розрізаним кільцем і переконуються, що кільце не реагує на рух магніту.

2. У котушку від універсального трансформатора,  розраховану на напругу 220 В, вставляють сталеве осердя довжиною 25—30см , діаметром 30—35 мм. Осердя має упор, що не дозволяє йому втягуватися усередину котушки при створенні струму.

На сердечник надягають легке алюмінієве кільце діаметром 5-8см, підвішене на біфілярному підвісі довжиною 100- 150см так, що при своїх коливаннях воно не зачіпає сталевий сердечник (мал. 242). Котушку через реостат підключають до джерела постійного струму напругою 20-30 В.

При замиканні ланцюга й збільшенні в ній сили струму спостерігають рух кільця від котушки, а при зменшенні сили струму й розмиканні ланцюга - до котушки.

 

 

ЗАВДАННЯ 4

 

Виникнення індукційних струмів в суцільних тілах

Хід роботи

Покажіть принцип дії індукційної печі низької частоти.

На один із стержнів сердечника універсального транс­форматора надівають сіткову котушку, а на другий — мідний або алюмінієвий кільцевий жолоб у теплоізоляційній основі (рис. 25.4). Відповідну обмотку котушки (на 220 В) через вимикач з'єднують з мережею змінного електрич­ного струму. У жолоб кладуть шматочки олова. Увімк­нувши живлення, показують, як плавиться олово.

2. Покажіть спосіб зменшення сили індукційних стру­мів у суцільних тілах.

Складають установку, показану на рис. 25.5. Обмотку котушки на 220 В під'єднують до мережі живлення 220В. Маятник приводять у рух; при вмиканні стру­му спостерігається різке гальмування коливань. Замінив­ши суцільну пластинку маятника пластинкою з попереч­ними прорізями і повторюючи дослід, спостерігають, що гальмування коливань тепер значно слабкіше, ніж у до­сліді з суцільною пластинкою.

 

3. Дайте відповіді на запитання:

а) Як пояснити дію індукційної печі низької частоти?

б) Як пояснити результат досліду 2?

в) Де на практиці використовують спосіб зменшення сили індукційних струмів у суцільних тілах, описаний у досліді 2?

ЗАВДАННЯ 5

---

Дата добавления: 2021-01-21; просмотров: 79; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!