Razvoj lekcije "Faradayin eksperimenti. Elektromagnetska indukcija." Laboratorijski rad "Proučavanje fenomena elektromagnetske indukcije"

Moć struje indukcije. Snaga indukcijske struje ovisi o brzini promjene magnetskog toka: brže se mijenja magnetsko fluks, to je veća snaga indukcijske struje.

Slika 23 iz prezentacije "Studija elektromagnetska indukcija» Na lekcije fizike na temu "Elektromagnetska indukcija"

Dimenzije: 960 x 720 piksela, format: jpg. Za preuzimanje slike za fizičari lekcijeKliknite na sliku desne tipke miša i kliknite "Spremi sliku kao ...". Za prikaz slika u učionici možete preuzeti i "proučavanje elektromagnetske indukcije". Studija elektromagnetske indukcije. PPT sa svim slikama u ZIP arhivu. Veličina arhive je 950 kb.

Preuzmi prezentaciju

Elektromagnetska indukcija

"Nepravilnost i induktivnost" - manifestacija samo-indukcije. Izgled EMF-a. EMF samo-indukcija. Vrijednost. Dirigent. Jedinice. Zaključak u elektrotehniku. Magnetska struja energije. Induktivnost. Magnetski protok kroz konturu. Energija magnetskog polja. Induktivnost svitka. Samo-indukcija. Magnetska struja.

"Elektromagnetska indukcija faraday" - rješavanje problema linearna struktura, Izgled generatora. Načelo operacije generatora. Sistematizirati znanje. Vrijeme pokreta magneta. Otvorio Faraday. Pitanja. Indukcijska struja. Fizkultminutka. Emyev fenomen. Iskustvo. Fenomen elektromagnetske indukcije.

"Elektromagnetska indukcija" - Michael Faraday. Video fragment. Magnetska igla. Dirigent. Povijest. Alternator. Sinwen. Fenomen elektromagnetske indukcije. Ne-kontaktna punjenje baterije. Popis testiranja s zadacima. Sjeverni vrh strelice. Elektromagnetska indukcija i uređaj. Evaluacija. Razina. Materijal. Faraday iskustva.

"" Fenomen elektromagnetske indukcije "fizike" - Toki Foucault (Vortex struje). Indukcijska struja je posljedica promjene u protoku magnetskog indukcijskog vektora. Bit fenomena elektromagnetske indukcije. EMF indukcija se događa u susjednom krugu. Međusobna induktivnost dviju svitaka - transformator. Ploča će se gotovo zaustaviti. Radite na kretanju jedne naknade duž zatvorenog lanca.

"Proučavanje elektromagnetske indukcije" - pitanja i zadatke. Fenomen elektromagnetske indukcije. Indukcijski strujni smjer. Moć struje indukcije. Zakon elektromagnetske indukcije. Snaga indukcijske struje ovisi o brzini promjene magnetskog toka. Izjava. Portret Michaela Faradaya. Samo-indukcija. Pomoćnik Faraday. Električno polje.

"Proučavanje fenomena elektromagnetske indukcije" je rezultirajuće polje. Lorentz moć. Vortex električno polje. Električni motor. Povećajte tok. Varijabilno magnetsko polje. Fenomen elektromagnetske indukcije. Razlike između električnog polja vrtloga iz elektrostatika. Sila koja djeluje na elektron. Toki (futo struje) su zatvorene u volumenu. Pravilo Lenze.

Ukupno u predmetu 18 prezentacija

Tema 11. Fenomen elektromagnetske indukcije.

11.1. Faraday iskustva. Indukcijska struja. Pravilo Lenze. 11.2. Vrijednost indukcije EMF-a.

11.3. Priroda EMF indukcija.

11.4. Cirkulacija naponskog vektora Vortex električnog polja.

11.5. Betatron.

11.6. Toki Foucault.

11.7. Učinak kože.

11.1. Faraday iskustva. Indukcijska struja. Pravilo Lenze.

IZ trenutak otvaranja veze magnetskog polja s strujom (što je potvrda simetrije zakona prirode), brojni pokušaji da se dobijustruja s magnetskim poljem. Zadatak je riješio Michael Faraday B1831. (Američki Josip Henry je također otvorio, ali nije imao vremena objaviti svoje rezultate. Ampere je također tvrdio da je otkriće, ali nije mogao podnijeti svoje rezultate).

Faraday Michael (1791 - 1867) - poznati engleski fizičar. Istraživanje u području električne energije, magnetizma, magneta optike, elektrokemije. Stvorio laboratorijski model električnog motora. Otvoreni ekstremi pri zatvaranju i otvaranju lanca i ugrađuju njihov smjer. Otvorio je zakone elektrolize, prvi je uveo koncept terenske i dielektrične konstante, 1845. godine, koristio je izraz "magnetsko polje".

Između ostalog, M. Faraday je otvorio fenomen dia i paramagnetizma. Otkrio je da se svi materijali u magnetskom polju ponašaju drugačije: usredotočite se na polje (pare i feromagnets) ili preko

polja - Diamagtitika.

Iz školske godine fizike, faraday iskustva su poznati: zavojnica i trajni magnet (Sl. 11.1)

Sl. 11.1 Sl. 11.2.

Ako donesete magnet na zavojnicu ili obrnuto, onda će se pojaviti svitak električna energija, Isto s dva usko smještena zavojnice: Ako spojite izvorni izvori na jedan od zavojnica, onda će i izmjenična struja

(Sl. 11.2), ali se najbolje od svega tog učinka manifestira ako dvije zavojnice spojiju jezgru (Sl. 11.3).

Po definiciji Faraday, zajednički za ove eksperimente je da: ako je tok

indukcijski vektor, prodirući u zatvorene, provodne promjene kruga, a zatim se pojavljuje električna struja u krugu.

Ovaj fenomen se zovefenomen elektromagnetske indukcije i trenutne indukcije , U isto vrijeme, fenomen je potpuno neovisan o metodi promjene protoka magnetske indukcije.

Dakle, ispada da se pokretne troškove (struju) stvoriti magnetsko polje, a kreće magnetsko polje stvara (Vortex) električno polje i, zapravo indukcijska struja.

Za svaki slučaj Faraday, naznačen je indukcijski strujni smjer. 1833. godine, Lenz je uspostavio generala pravilo za pronalaženje struje:

indukcijska struja uvijek je usmjerena tako da magnetsko polje ove struje sprječava promjenu magnetskog toka koji uzrokuje indukcijsku struju. Ova se izjava naziva lenza.

Punjenje oko cijelog prostora s homogenim magnetima dovodi do drugih stvari koje su jednake povećanju indukcije u μ vrijeme. Ta činjenica to potvrđuje

indukcijska struja je posljedica promjene u protoku magnetske indukcije B, a ne struje vektora napetosti.

11.2. Vrijednost indukcije EMF-a.

Da biste stvorili struju u lancu, potrebno je imati elektromotornu silu. Stoga fenomen elektromagnetske indukcije ukazuje na to da se mijenja s promjenom magnetskog toka u krugu, elektromotornu silu indukcije e ja. Naše

zadatak Koristeći zakone očuvanja energije, pronađite vrijednost i saznajte

Razmislite o pokretu pomičnog područja 1 - 2 konture s strujom u magnetskom polju

B (sl. 11.4).

Pretpostavimo da je prvo magnetsko polje b odsutno. Baterija s EMF izjednačena 0 stvara

trenutni i 0. W i timedt, baterija čini rad

da \u003d e · i0 dt (11.2.1)

- Ovaj rad će ići na toplinu koja se može naći pod Zakonom u Jowle-Lenzi:

Q \u003d da \u003d e 0 i0 · dt \u003d i0 2 · rdt,

ovdje sam 0 \u003d e r, r- impedancija cijele konture.

Postavite konturu u homogeno magnetsko polje s indukcijom b. Linije || N i povezani su s smjerom struje bika s pravilom. Iscrtana kontura - pozitivna.

Svaki element konture doživljava mehaničku snagu d f. Pokretna strana okvira testirat će snagu 0. Pod djelovanjem ove sile ploče1 - 2

će se kretati pri brzini υ \u003d dx dt. To će promijeniti protok magnetskih

indukcija.

Zatim, kao rezultat elektromagnetske indukcije, struja u krugu će se promijeniti i postati će postati

proizlaziti). Ova sila tijekom timedt will wactda: da \u003d fdx \u003d idf.

Kao iu slučaju kada su svi elementi okvira fiksirani, izvor operacije je 0.

S fiksnim krugom, ovaj rad je smanjen samo na toplinu izoliranje. U našem slučaju, toplina će se također istaknuti, ali već u drugoj količini, budući da se struja promijenila. Osim toga, izvodi se mehanički rad. Opći rad Tijekom dt, jednaka:

E 0 idt \u003d i2 r dt + i df

Pomnožite lijevi i desni dio ovog izraza na

Primati

Rezultirajući izraz, imamo pravo uzeti u obzir kao OCA zakon za konturu, u kojoj osim izvora E 0 djeluje, što je jednako:

EMF Inducijska kontura (e i)

jednaka brzini promjene protoka magnetskih

indukcija prodireći ovaj pregled.

Ovaj izraz za indukciju EMF-a je potpuno univerzalan, neovisan o metodi promjene protoka magnetske indukcije i zove se

faraday Zakon.

Znak (-) - matematički izrazlenza pravila o smjeru indukcijske struje: indukcija struja je uvijek usmjerena tako da njegovo polje

suprotstaviti se promjeni početnog magnetskog polja.

Indukcijski trenutni smjer i smjer D DT f su spojeni pravilo braschik(Sl. 11.5).

Dimenzija indukcije EDC: [e i] \u003d [F] \u003d B C \u003d B.T C

Ako se nacrt sastoji od nekoliko skretanja, onda morate koristiti koncept

protok (puni magnetski tok):

Ψ \u003d f · n,

gdje je n broj okretaja. Dakle, ako

E i \u003d -σ

Σf I.

i \u003d 1.

Σ f \u003d ψ

Ei \u003d -

11.3. Priroda EMF indukcija.

Odgovorit ćemo na pitanje koje je uzrok kretanja troškova, uzrok indukcijske struje? Razmotrite sliku 11.6.

1) Ako premjestite vodič u homogenom magnetskom polju B, zatim pod djelovanjem lorentz sile, elektroni će odstupati prema dolje, a pozitivne troškove su razlika u potencijalima. To će biti sila pod akcijom

koji teče struje. Kao što znamo, za pozitivne optužbe

F l \u003d q +; Za elektrone L \u003d -e -.

2) Ako je dirigent fiksiran, a magnetsko polje se mijenja, koja moć uzbuđuje indukcijsku struju u ovom slučaju? Uzmite obični transformator (slika.11.7).

Čim smo zatvorili primarni krug namota, struja se odmah javlja u sekundarnom namotu. Ali, nakon svega, Lorentzova moć ovdje nije ovdje, jer djeluje na kretanje optužbi, a oni su se odmarali na početku (bili su u toplinskom pokretu - kaotično, a ovdje vam je potreban smjerni pokret).

Odgovor je dobio J. Maxwell 1860: bilo koji varijabilni magnetsko polje uzbuđuje električno polje (E ") u okolnom prostoru).To je uzrok indukcijske struje u vodiču. To jest, "pojavljuje se samo u prisutnosti naizmjeničnog magnetskog polja (transformator ne radi na stalnoj struji).

Bit elektromagnetske indukcije uopće ne u izgledu indukcijske struje (struja se pojavljuje kada postoje optužbe i zatvorene lanac),iu nastanku električnog polja vrtloga (ne samo u vodiču, nego iu okolnom prostoru, u vakuumu).

Ovo polje ima potpuno različitu strukturu, a ne polje stvorene optužbe. Budući da ne stvara naknada, vodove ne mogu početi i završiti na naknadama, kao što smo imali u elektrostatici. Ovo polje je vrtlog, električne linije su zatvorene.

Kada se ovo polje pomakne naknade, stoga ima silu. Uvozimo

vektor napetosti Vortex električnog polja E ". Sila s kojom je ovo polje vrijedi za naknadu

F "\u003d q e".

Ali kada se naplata kreće u magnetskom polju, Lorentzova snaga djeluje na njega

F "\u003d P.

Te bi snage trebale biti jednake zbog zakona o konzerviranju energije:

q e "\u003d - q, stoga

E "\u003d - [VR, b].

ovdje je brzina optužbi za naplatu s obzirom na to. Ali

za fenomen

elektromagnetska indukcija je važna od brzine promjene magnetskog polja b. stoga

možete napisati:

E "\u003d -,

Magnetsko polje

Magnetska interakcija kretanja električnih naboja prema reprezentacijama teorije polja objašnjava se kako slijedi: bilo koji električni naboj stvara magnetsko polje u okolnom prostoru, sposobno djelovati na druge pokretne električne naknade.

U - fizička količinašto je snaga karakteristična za magnetsko polje. Zove se magnetska indukcija (ili indukcija magnetskog polja).

Magnetska indukcija - Vektorska veličina. Modul magnetskog indukcijskog vektora jednak je omjeru maksimalne vrijednosti snage ampera, djelujući na izravni vodič s strujom, na struju u istraživaču i njezinoj dužini:

Jedinica magnetske indukcije, U međunarodnom sustavu jedinica po jedinici magnetske indukcije usvojen je indukcija takvog magnetskog polja, u kojem za svaki mjerač duljine vodiča na snazi \u200b\u200btekuće 1 djeluje maksimalna snaga Ampere 1 N. Ova jedinica se zove Tesla (skraćeno: TL), u čast izvanrednog jugoslavenske fizike N. Tesla:

Lorentz moć

Kretanje vodiča s strujom u magnetskom polju pokazuje da magnetsko polje djeluje na pokretne električne naknade. Ampere Power djeluje na vodiču F a \u003d iblsin aI Lorentzova moć djeluje na premještanje naboj:

gdje A. - kut između vektora b i Vlan.

Kretanje nabijenih čestica u magnetskom polju. U homogenom magnetskom polju na napunjenoj čestici, kretanje brzinom okomito na indukcijske linije magnetskog polja, sila vrijedi za konstantnu modulu i usmjerena okomito na vektor brzine. Za djelovanje magnetske sile čestice Stječe ubrzanje, čiji je modul jednak:

U homogenom magnetskom polju, ova čestica se kreće oko opsega. Radijus zakrivljenosti putanja duž koji se kreće čestice određuje iz stanja u kojem slijedi

Radijus zakrivljenosti putanja je vrijednost konstantne, jer sila okomita na vektor brzine mijenja samo svoj smjer, ali ne i modul. I to znači da je ova putanja krug.

Razdoblje cirkulacije čestica u homogenom magnetskom polju je:

Potonji izraz pokazuje da razdoblje cirkulacije čestica u homogenom magnetskom polju ne ovisi o brzini i radijusu od putanja njegovog pokreta.

Ako je struja električnog polja nula, snaga Lorentz L jednaka je magnetskoj snazi \u200b\u200bM:

Elektromagnetska indukcija

Fenomen elektromagnetske indukcije otvorio je farade, koji su otkrili da se električna struja javlja u zatvorenom vodljivom krugu s bilo kojom promjenom magnetskog polja, prožimajući konturu.

Magnetski protok

Magnetski protok F. (Protok magnetske indukcije) kroz površinu S. - vrijednost jednaka proizvodu vektora magnetskog indukcijskog vektora u područje S. i cosice corner aliizmeđu vektora i normalnog do površine:

F \u003d bscos.

Jedinica magnetskog toka 1 Weber (WB) je magnetski tok kroz površinu od 1 m2, koja se nalazi okomita na smjer homogenog magnetskog polja, čija je indukcija 1 tl:

Elektromagnetska indukcija- napisao je pojavu električne struje u zatvorenom vodljivom krugu s bilo kojom promjenom magnetskog toka, prožimanje konture.

Koji se pojavljuju u zatvorenoj petlji, struja indukcije ima takav smjer magnetsko polje Šarmira promjenu magnetskog toka na koji se zove (lenza).

Elektromagnetski zakon o indukciji

Faraday eksperimenti su pokazali da je moć indukcijske struje I ja u vodljivom krugu izravno proporcionalna stopi promjene broja magnetskih indukcijskih linija, koje prožimaju površinu ograničenu na ovaj krug.

Stoga je moć indukcijske struje proporcionalna stopi promjene magnetskog toka kroz površinu ograničena konturom:

Poznato je da ako je struja pojavila u lancu, to znači da snage treće strane djeluju na besplatne naknade vodiča. Rad ovih snaga na kretanje jedne naboje duž zatvorene konture naziva se elektromotivna sila (EMF). Pronađi EMF indukciju ε i.

Prema zakonu Ohma za zatvoreni lanac

Jer r ne ovisi o tome, onda

Indukcija EMF-a se podudara u smjeru indukcijske struje, a ova struja u skladu s pravilom LENZ-a je usmjerena tako da je magnetsko tok stvoren time što se protivi promjeni vanjskog magnetskog toka.

Elektromagnetski zakon o indukciji

Indukcija EMF u zatvorenom krugu jednaka je suprotnom znaku brzine promjene magnetskog toka, prožimanje obrisa:

Samo-indukcija. Induktivnost

Iskustvo pokazuje da je magnetski protok F.povezan s konturom, izravno proporcionalnim čvrstoći struje u ovom krugu:

F \u003d l * i .

Kontura induktivnosti L. - koeficijent proporcionalnosti između sadašnjeg prolaska duž konture i magnetskog toka stvorenog time.

Induktivnost vodiča ovisi o njegovom obliku, veličini i svojstvima okoliša.

Samo-indukcija - Fenomen pojave indukcije EMF u krugu pri mijenjanju magnetskog toka uzrokovanog promjenom struje koji prolazi kroz samom konturu.

Samo-indukcija je poseban slučaj elektromagnetske indukcije.

Induktivnost - vrijednost je numerički jednaka emf samo-indukcija koja se pojavljuje u krugu kada mijenja trenutnu čvrstoću u njemu po jedinici po jedinici vremena. Induktivnost takvog dirigenta uzima se po jedinici induktivnosti, u kojoj se, kada se struja struja mijenja s 1 i za 1 s, samo-indukcijski EMF nastaje 1. Ova jedinica se zove Henry (GG):

Energija magnetskog polja

Fenomen samo-indukcije sličan je fenomenu inercije. Induktivnost prilikom mijenjanja trenutne igra istu ulogu kao masu s promjenom brzine tijela. Analog brzine je struja struje.

Stoga se energija magnetskog polja može smatrati da je vrijednost slična kinetička energija Tijelo:

Pretpostavimo da nakon isključivanja zavojnice iz izvora, struja u lancu se smanjuje s vremenom u skladu s linearnim zakonom.

EMF samo-indukcije ima stalnu vrijednost u ovom slučaju:

gdje sam početna vrijednost struje, t je vremensko razdoblje za koje se struja smanjuje od i do 0.

Tijekom t t u lancu prolazi električni naboj Q \u003d i cp t, Kao I cp \u003d (i + 0) / 2 \u003d i / 2, Da q \u003d to / 2, Stoga je rad električne struje:

Ovaj rad se izvodi zbog energije magnetskog polja zavojnice. Dakle, ponovno ćemo:

Primjer. Odredite energiju magnetskog polja svitka, u kojoj je u struji od 7,5 i magnetskog toka 2,3 x 10 -3 WB. Kako će se energija polja promijeniti ako je struja prepolovljena?

Magnetsko polje svitka W 1 \u003d Li 1 2/2. Po definiciji, induktivnost svitka l \u003d f / i 1. Stoga,

Učitelj fizike GBOU Šosh br. 58 G. Sevastopolj safronanko n.i.

Tematska lekcija: Faraday iskustva. Elektromagnetska indukcija.

Laboratorijski rad "Proučavanje fenomena elektromagnetske indukcije"

Ciljevi lekcija : Znati / razumjeti: Određivanje fenomena elektromagnetske indukcije. Biti u stanju opisati i objasniti elektromagnetsku indukciju,biti u stanju provoditi opažanja prirodni fenomen, Koristite jednostavne mjerne instrumente za proučavanje fizičkih pojava.

- Razvijanje: razviti logično mišljenje, kognitivni interes, promatranje.

- Obrazovanje: Formirati uvjerenje u mogućnost znanja o prirodi,nužnost razumno korištenje znanstvenih postignuća za daljnji razvoj ljudsko društvo, poštovanje kreatora znanosti i tehnologije.

Oprema: Elektromagnetska indukcija: zavojnica s galvanometrom, magnet, zavojnica s jezgrom, strujni izvor, redak, zavojnica s jezgrom na kojem teče naizmjenično struje, krutina i prsten s utorom, zavojnica sa svjetlom žarulja. Film o M. Farade.

Vrsta lekcije: Kombinirana lekcija

Metoda lekcije: djelomično pretraživanje, objašnjenje-ilustrativni

Domaća zadaća:

§21 (str. 90-93), usmeno odgovoriti na pitanja p. 90, test 11 str.108

Laboratorijski rad

Proučavanje fenomena elektromagnetske indukcije

Svrha rada : saznati

1) pod kojim uvjetima u zatvorenom krugu (zavojnica) dolazi do indukcijske struje;

2) iz kojeg ovisi smjer indukcijske struje;

3) iz kojeg ovisi moć indukcije struje.

Oprema : Milliammeter, svitak, magnet

Tijekom nastave.

Spojite krajeve zavojnice s terminalima milliammetra.

1. Saznati što Električna struja (indukcija) u zavojnici se javlja kada se magnetsko polje promijeni unutar zavojnice. Promjene u magnetskom polju unutar zavojnice mogu se zvati pomicanjem magneta u zavojnicu ili ga uklanjanje iz njega.

A) Unesite magnet južnog pola u zavojnicu, a zatim izbrišite.

B) Unesite magnet sa sjevernim pola u zavojnici, a zatim izbrišite.

Kada se magnet pomiče, pojavljuje se struja (indukcija) u zavojnici? (Kada se mijenja magnetsko polje unutar zavojnice pojavilo se indukcijskoj struji?)

2. Saznati što smjer indukcijske struje ovisi o smjeru kretanja magneta u odnosu na zavojnicu (napraviti magnet ili ukloniti) i od kojih se stup napravi ili ukloni magnet.

A) Unesite magnet južnog pola u zavojnicu, a zatim izbrišite. Kupite ono što se događa s Milliammeter strelicom u oba slučaja.

B) Unesite magnet sa sjevernim pola u zavojnici, a zatim izbrišite. Kupite ono što se događa s Milliammeter strelicom u oba slučaja. Nacrtajte upute za otklon strelice Milliammetera:

Magnet

U svitku

Iz svitka

Južni pol

Sjeverni pol

3. Saznati što snaga indukcijske struje ovisi o brzini magneta (brzina promjene magnetskog polja u zavojnici).

Polako uđite u magnet u zavojnicu. Skočiti preko svjedočanstva Milliammetra.

Brzo unesite magnet u zavojnicu. Skočiti preko svjedočanstva Milliammetra.

Izlaz.

Tijekom nastave

Put do znanja? Lako je razumjeti. Jednostavno možete odgovoriti: "Pogrešite se i ponovno pogrešite, ali manje, manje svaki put. Ja izrazim nadu da će današnja lekcija biti još manje na ovo skupo znanje. Naša lekcija posvećena je fenomenu elektromagnetske indukcije, koja je 29. kolovoza 1831. otvorila engleski fizičar Michael Faraday. Rijetki slučaj kada je datum novog prekrasnog otvora poznat kao točan!

Fenomen elektromagnetske indukcije je fenomen izglede električne struje u zatvorenom vodiču (svitak) kada se vanjski magnetski polje mijenja unutar zavojnice. Struja se naziva indukcija. Indukcija - navođenje, potvrda.

Svrha lekcije: Ispitati fenomen elektromagnetske indukcije, tj. Pod kojim uvjetima u zatvorenom krugu (svi svitak) postoji indukcijska struja, saznajte što ovisi o smjeru i vrijednost indukcijske struje.

Istovremeno s proučavanjem materijala izvršit ćete laboratorijski rad.

Početkom 19. stoljeća (1820.) nakon eksperimenata Danskog znanstvenika Erstede postalo je jasno da električna struja stvara magnetsko polje oko sebe. Ponovno podsjetiti ovo iskustvo. (Učenik govori o iskustvu Erstede ). Nakon toga, postalo je pitanje o tome je li nemoguće dobiti struju uz pomoć magnetskog polja, tj. Obrnuto djelovanje. U prvoj polovici 19. stoljeća znanstvenici su se okrenuli takvim eksperimentima: počeo tražiti mogućnost stvaranja električne struje zbog magnetskog polja. M. Faraday u svom dnevniku zabilježen je: "Uključite magnetizam u električnu energiju." I otišla je na svoj cilj gotovo deset godina. Popravio se s briljantno zadatkom. Kao podsjetnik na ono što treba razmisliti o cijelo vrijeme, nosio je magnet u džepu. S ovom lekcijom, mi ćemo dati počast velikom znanstveniku.

Podsjetiti Michael Faraday. Tko je on? (Student govori o M. Faradeeju ).

Sin kovačnice, prskalica novina, hrpa knjiga, samouporka, koji je studirao fiziku i kemiju na knjigama, laboratorijalni način izvanrednog kemičara, a na kraju je znanstvenik, učinio veliki posao, pokazao genijalnost, ustrajnost , ustrajnost još nije primila električnu struju s magnetskim poljem.

Putovat ćemo do tih udaljenih vremena i reproducirati Faradayeve eksperimente. Faraday se smatra najvećim eksperimentatorom u povijesti fizike.

N. S.

1) 2)

S.N.

Magnet je uveden u zavojnicu. Kada se magnet kreće, struja (indukcija) zabilježena je u zavojnici. Prva shema bila je vrlo jednostavna. Prvo, M. Faraday je koristio zavojku u eksperimentima veliki broj okreće. Zavojnica je pričvršćena na uređaj u milliammetra. Mora se reći da u tim udaljenim vremenima nije bilo dobrih alata za mjerenje električne struje. Stoga smo koristili neobično tehnička odluka: Uzeli smo magnetsku strelicu, bilo je dirigent pored njega, prema kojem je struja tekla, a na odstupanje magnetske strelice je procijenjen o trenutnoj struji. Sudat ćemo struju o svjedočenju Milliammetera.

Studenti reproduciraju iskustvo, izvedeno iz stavka 1. u laboratorijskom radu. Imajte na umu da se strijel Milliammeter odstupa od svoje nulte vrijednosti, tj. Pokazuje da se krug pojavio struja kada se magnet kreće. Potrebno je zaustaviti magnet, jer se strelica vraća na nulti položaj, tj. Električnu struju u lancu. Trenutno se pojavljuje kada se magnetsko polje promijeni unutar zavojnice.

Došli su na ono što su rekli na početku lekcije: dobili su električnu struju s promjenjivim magnetskim poljem. Ovo je prva zasluga M. Faraday.

Druga zasluga M. Faraday - instalirana iz koje ovisi smjer indukcijske struje. Instalirat ćemo ga. Studenti se izvode u stavku 2. u laboratoriju. Skrenite u stavku 3. laboratorijskog rada. Smatramo da indukcijska struja sila ovisi o brzini magneta (brzina promjene magnetskog polja u zavojnici).

Koji su zaključci učinili M. Faraday?

    Električna struja se pojavljuje u zatvorenom krugu kada se mijenja magnetsko polje (ako postoji magnetsko polje, ali se ne mijenja, onda ne postoji struja).

    Smjer struje indukcije ovisi o smjeru magneta i njegovih stupova.

    Snaga indukcijske struje proporcionalna je stopi promjene magnetskog polja.

Drugi eksperiment M. Faradey:

Uzeo je dvije zavojnice na opću jezgru. Jedan spojen na milliammetra, a drugi s ključem strujnog izvora. Čim se lanac zatvori, Milliammeter je pokazao indukcijsku struju. Otključan je također pokazao struju. Dok je lanac zatvoren, tj. U lancu je struja, Milliammeter nije pokazao struju. Postoji magnetsko polje, ali se ne mijenja.

Razmotrite modernu verziju eksperimenata M. Faraday. U zavojnici povezan s galvanometrom uvozimo i završimo elektromagnet, jezgru, uključite i isključite struju, uz pomoć niza, promijenite trenutnu snagu. Na jezgri svitka, uz koje se naizmjenična struja ostaje nositi s laganom žaruljom.

Saznao uvjeti postoji pojava u zatvorenom krugu (zavojnica) indukcijske struje. I što jeuzrok Njegova pojava? Podsjetiti uvjete za postojanje električne struje. To je: nabijene čestice i električno polje. Činjenica je da se mijenja magnetsko polje generira električno polje u prostoru (vrtlog), koji djeluje na slobodne elektrone u zavojnici i dovodi do usmjereno kretanje, čime se stvara indukcijska struja.

Izmjene magnetskog polja, broj se mijenja najsiljiže magnetsko polje kroz zatvoreni krug. Ako rotirate okvir u magnetskom polju, u njemu će se pojaviti struja indukcije.Prikaži model generatora.

Otvaranje fenomena elektromagnetske indukcije imalo je velika vrijednost za razvoj tehnologije, stvaranje generatora, s kojima se proizvodi električna energija, koja je na energiji industrijska poduzeća (elektrane).Film o M. Faradeeu "od električne energije do električnih heraratora" je prikazano od 12,02 minute.

Na fenomenu elektromagnetske indukcije, transformatori rade, uz pomoć kojih prenose električnu energiju bez gubitka. Prikazana je linija snage.

Fenomen elektromagnetske indukcije koristi se u radu detektora mane, s kojom se ispituju čelični snopovi, tračnice (nehomogenosti u snopu iskrivljuju magnetsko polje i indukcijska struja pojavljuje se u zavojnici detektora mane).

Želim se sjetiti riječi Helmholtza: "Dok će ljudi koristiti prednosti električne energije, sjećat će se imena Faradaya."

"Da, bit će sveti od onih u kreativnoj toplini, istražujući cijeli svijet, otkrili su zakone u njemu."

Mislim da je na našem cestovnom znanju o pogreškama postalo još manje.

Što je novo naučio? (Struja se može dobiti pomoću mijenjanja magnetskog polja. Protektiranje iz kojeg se ovisi o smjeru i vrijednost indukcijske struje).

Što si naučio? (Dobivanje struje indukcije s promjenjivim magnetskim poljem).

Pitanja:

    U metalnom prstenu, tijekom prve dvije sekunde, magnet je spojen, tijekom sljedećih dvije sekunde je fiksiran unutar prstena, tijekom sljedećih dvije sekunde je uklonjena. U kojem vremenskom razdoblju u zavojnicama ide sada? (Od 1-2 do; 5-6c).

    Prsten s utorom nosi se na magnet i bez. Što se događa u indukcijskoj struji? (U zatvorenom prstenu)

    Na jezgri svitak, koji je spojen na izvor izmjenične struje, je prsten. Uključite trenutni i prstenovi. Zašto?

Dizajn ploče:

"Uključite magnetizam u električnu energiju"

M. Faraday

Portret M. Faraday

Slike eksperimenata M. Faraday.

Elektromagnetska indukcija - električni trenutni izgled u zatvorenom vodiču (svitka) pri mijenjanju vanjskog magnetskog polja unutar zavojnice.

Ova struja se zove indukcija.

Indukcija struja je takva struja koja se javlja u zatvorenom vodljivom krugu, koji se nalazi u varijabilnom magnetskom polju. Ova struja se može pojaviti u dva slučaja. Ako postoji fiksna kontura, probušena promjenom protoka magnetske indukcije. Ili kada se vodljivi krug kreće u konstantnom magnetskom polju, koji također uzrokuje promjenu magnetskog protoka proživnog kruga.

Slika 1 - Explorer se kreće u stalnom magnetskom polju

Uzrok indukcijske struje je vortex električno polje koje generira magnetsko polje. Ovo električno polje djeluje na besplatne naknade koje se nalaze u vodiču smještenom u ovom Vortex električnom polju.

Slika 2 - Vortex Electric polje

Također možete zadovoljiti takvu definiciju. Indukcija struja je električna struja koja se javlja zbog elektromagnetske indukcije. Ako se ne produbljuje u suptilnostima zakon elektromagnetske indukcije, tada se u dvije riječi može opisati. Elektromagnetska indukcija Ovaj fenomen izgled struje u vodljivom krugu pod djelovanjem izmjeničnog magnetskog polja.

Ovim zakonom moguće je odrediti vrijednost indukcijske struje. Budući da nam daje vrijednost EDC, koji se javlja u krugu ispod izmjeničnog magnetskog polja.

Formula 1 - EDS indukcija magnetskog polja.

Kao što se može vidjeti iz formule 1, vrijednost indukcije EDC-a, što znači i indukcijska struja ovisi o brzini promjena u magnetskom toku tekući krug. To jest, brže će se magnetsko strujanje promijeniti, može se dobiti veća indukcijska struja. U slučaju kada imamo stalno magnetsko polje u kojem se vodi vodljivi krug, vrijednost EDC-a ovisit će o brzini konture.

Da biste odredili smjer indukcijske struje, koristite pravilo LENZ. Koji kaže da je indukcijska struja usmjerena prema struji koja ga je uzrokovala. Stoga je minus znak u formuli za određivanje indukcije EDC-a.

Indukcijska struja igra važnu ulogu u modernom elektrotemu. Na primjer, indukcijska struja koja nastaje u asinkronom rotoru motora u interakciji s trenutnom sažimanjem od napajanja u njegovom staru, kao rezultat kojih rotor rotira. Ovaj princip izgradio moderne elektromotore.

Slika 3 - asinkroni motor.

U transformatoru se indukcijska struja nastala u sekundarnom namotu koristi se za napajanje različitih električnih aparata. Veličina ove struje može se postaviti parametri transformatora.

Slika 4 - Električni transformator.

Konačno, indukcijske struje mogu se pojaviti u masivnim vodičima. To su tzv. Toki Foucault. Zbog njih moguće je proizvesti indukciju taljenja metala. To jest, vrtložne struje koje teku u vodiču uzrokuju toplo. Ovisno o veličini tih struja, vodič može čuti iznad točke taljenja.

Slika 5 - indukcija taljenje metala.

Dakle, otkrili smo da struja indukcije može imati mehanički, električni i djelovanje topline, Svi ovi učinci koriste se svugdje u suvremeni svijeti na industrijskim vagama i na razini kućanstva.