Разбор типового контрольного задания
19.10.2021
Преподаватель: Земляная С.Н.
Группа 2А
Предмет Физика
Урок №10
Тема программы: Магнитное поле
Тема урока: Индукционное электрическое поле. Правило Ленца.
Закон электромагнитной индукции.
Изучить материал, ответить на вопросы и решите задачи.
1. В чем заключается явление электромагнитной индукции
2. Как должен двигаться замкнутый проводящий контур в однородном магнитном поле, чтобы в нем возник индукционный ток – поступательно или вращательно?
3. Что называют потоком магнитной индукции?
4. Когда магнитный поток максимален?
5. Почему закон электромагнитной индукции формулируется для э.д.с., а не для индукционного тока?
6. Сформулировать закон электромагнитной индукции.
7. Почему в законе электромагнитной индукции стоит знак минус?
8. От чего зависит э.д.с индукции, возникающая в проводнике, который двигается в постоянном магнитном поле?
9. Имеется прямолинейный проводник с током. Как определить направление вектора магнитной индукции?.
10. Имеется контур с током. Как определить направление вектора магнитной индукции?
11. Имеется катушка с током. Как определить направление вектора магнитной индукции?
Задачи на применение закона электромагнитной индукции.
1.Поток магнитной индукции через площадь поперечного сечения катушки, имеющий 1000 витков, изменился на 0,002 Вб в результате изменения тока в катушке с 4А до 20А. Определите индуктивность катушки.
2.Какой величины ЭДС самоиндукции возбуждается в обмотке электромагнита с индуктивностью 0,4 Гн при равномерном изменении силы тока в ней на 5 А за 0,02 с?
3.Катушка с железным сердечником сечением 20 см 
имеет индуктивность 0,02 Гн. Какой должна быть сила тока, чтобы индукция поля в сердечнике была 1 мТл, если катушка содержит 1000 витков?
|
|
|
Теоретический материал для самостоятельного изучения
Электрические и магнитные поля создаются одними и теми же источниками – электрическими зарядами. Экспериментально это предположение было доказано в 1831 г. английским учёным М. Фарадеем, открывшим явление электромагнитной индукции. Все опыты Фарадея по изучению явления электромагнитной индукции объединял один признак – магнитный поток пронизывающий замкнутый контур проводника менялся. При всяком изменении магнитного потока через замкнутый контур, в нем возникал индукционный ток.
Сила индукционного тока пропорциональна ЭДС индукции.
Направление индукционного тока менялось в зависимости от направления движения магнита относительно катушки. Это направление тока, можно найти используя правило Ленца.
|
|
|
При изменении магнитного потока, в проводящем контуре возникает электродвижущая сила индукции, которая равна скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром, взятой со знаком минус:
Знак минус в этой формуле отражает правило Ленца.
Закон электромагнитной индукции формулируется для ЭДС индукции.
ЭДС индукции в замкнутом контуре равна по модулю скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром:
ЭДС индукции в движущихся проводниках:
Ɛ_i = Вlvsinα.
Джеймс Максвелл в 1860 году сделал вывод что переменное со временем магнитное поле всегда порождает вихревое электрическое поле, а переменное во времени электрическое поле в свою очередь порождает магнитное поле. Следовательно, существует единая теория электромагнитного поля.
Разбор типового контрольного задания
На рисунке изображен момент демонстрационного эксперимента по проверке правила Ленца, когда все предметы неподвижны. Южный полюс магнита находится внутри сплошного металлического кольца, но не касается его. Коромысло с металлическими кольцами может свободно вращаться вокруг вертикальной опоры. При выдвижении магнита из кольца влево кольцо будет
|
|
|
1) оставаться неподвижным
2) перемещаться вправо
3) совершать колебания
4) перемещаться вслед за магнитом
При выдвижении магнита из кольца влево магнитный поток от магнита через кольцо будет уменьшаться. В замкнутом кольце возникает индукционный ток. Направление этого тока по правилу Ленца такое, что создаваемое им магнитное поле препятствует изменению магнитного потока. Так как коромысло вокруг вертикальной оси может свободно вращаться, и магнитное поле магнита неоднородно, коромысло под действием сил Ампера начнёт двигаться так, чтобы препятствовать изменению магнитного потока. Следовательно, коромысло начнёт перемещаться вслед за магнитом.
Явление электромагнитной индукции заключается в возникновении электрического тока в проводящем контуре, который либо покоится в переменном во времени магнитном поле, либо движется в постоянном магнитном поле таким образом, что число линий магнитной индукции, пронизывающих поверхность, ограниченную этим контуром, меняется со временем. Магнитный поток Ф – графически величина пропорциональная числу линий магнитной индукции, пронизывающих поверхность площадью S.
Единица измерения магнитного потока: магнитный поток в один вебер создаётся однородным магнитным полем с индукцией 1 Тл через поверхность площадью 1 м2, расположенную перпендикулярно вектору магнитной индукции.
|
|
|
Правило Ленца: возникающий в замкнутом контуре индукционный ток своим магнитным полем противодействует тому изменению магнитного потока, которым он вызван.
Сила индукционного тока пропорциональна скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром.
ЭДС индукции в замкнутом контуре равна по модулю скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром:
Дата добавления: 2022-01-22; просмотров: 20; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!