Fenomen elektromagnetske indukcije. Laboratorijski rad iz fizike: "Proučavanje fenomena elektromagnetske indukcije" Popis dodatne literature

30.01.2022

U ovoj lekciji ćemo provesti laboratorijski rad br. 4 "Proučavanje fenomena elektromagnetske indukcije". Svrha ove lekcije bit će proučavanje fenomena elektromagnetske indukcije. Koristeći potrebnu opremu, provest ćemo laboratorijski rad, na kraju kojeg ćemo naučiti kako pravilno proučavati i odrediti ovaj fenomen.

Cilj je studirati fenomeni elektromagnetske indukcije.

Oprema:

1. Miliampermetar.

2. Magnet.

3. Zavojnica-zavojnica.

4. Izvor struje.

5. Reostat.

6. Ključ.

7. Zavojnica od elektromagneta.

8. Spojne žice.

Riža. 1. Eksperimentalna oprema

Započnimo laboratorij prikupljanjem postavki. Za sastavljanje strujnog kruga koji ćemo koristiti u laboratoriju, na miliampermetar ćemo pričvrstiti zavojnicu i koristiti magnet koji ćemo pomicati bliže ili dalje od zavojnice. Istodobno, moramo se sjetiti što će se dogoditi kada se pojavi indukcijska struja.

Riža. 2. Eksperiment 1

Razmislite kako objasniti pojavu koju promatramo. Kako magnetski tok utječe na ono što vidimo, posebno na podrijetlo električne struje. Da biste to učinili, pogledajte pomoćnu figuru.

Riža. 3. Linije magnetskog polja stalnog šipkastog magneta

Imajte na umu da linije magnetske indukcije izlaze iz sjevernog pola, ulaze u južni pol. U isto vrijeme, broj ovih linija, njihova gustoća je različita u različitim dijelovima magneta. Imajte na umu da se smjer magnetskog polja također mijenja od točke do točke. Stoga možemo reći da promjena magnetskog toka dovodi do činjenice da u zatvorenom vodiču nastaje električna struja, ali samo kada se magnet pomiče, pa se mijenja magnetski tok koji prodire u područje ograničeno zavojima ove zavojnice.

Sljedeća faza našeg proučavanja elektromagnetske indukcije povezana je s definicijom smjer indukcijske struje. Smjer indukcijske struje možemo suditi prema smjeru u kojem odstupa strelica miliampermetra. Upotrijebimo lučni magnet i vidjet ćemo da kada se magnet približi, strelica će odstupiti u jednom smjeru. Ako se sada magnet pomakne u drugom smjeru, strelica će odstupiti u drugom smjeru. Kao rezultat pokusa možemo reći da smjer indukcijske struje također ovisi o smjeru kretanja magneta. Također napominjemo da smjer indukcijske struje također ovisi o polu magneta.

Napominjemo da veličina indukcijske struje ovisi o brzini kretanja magneta, a ujedno i o brzini promjene magnetskog toka.

Drugi dio našeg laboratorijskog rada bit će povezan s još jednim eksperimentom. Pogledajmo shemu ovog eksperimenta i raspravimo što ćemo sada učiniti.

Riža. 4. Eksperiment 2

U drugom krugu se u principu ništa nije promijenilo u pogledu mjerenja induktivne struje. Isti miliampermetar pričvršćen na zavojnicu. Sve ostaje kako je bilo u prvom slučaju. Ali sada ćemo dobiti promjenu magnetskog toka ne zbog kretanja trajnog magneta, već zbog promjene jakosti struje u drugoj zavojnici.

U prvom dijelu ćemo istražiti prisutnost indukcijska struja pri zatvaranju i otvaranju strujnog kruga. Dakle, prvi dio eksperimenta: zatvaramo ključ. Obratite pažnju, struja se povećava u strujnom krugu, strelica je skrenula u jednu stranu, ali obratite pažnju, sada je ključ zatvoren, a miliampermetar ne pokazuje električnu struju. Činjenica je da nema promjene magnetskog toka, o tome smo već govorili. Ako je ključ sada otvoren, miliampermetar će pokazati da se promijenio smjer struje.

U drugom eksperimentu vidjet ćemo kako indukcijska struja kada se promijeni električna struja u drugom krugu.

Sljedeći dio pokusa bit će praćenje kako će se indukcijska struja promijeniti ako se struja u krugu promijeni zbog reostata. Znate da ako promijenimo električni otpor u krugu, onda će se, slijedeći Ohmov zakon, promijeniti i naša električna struja. Kako se električna struja mijenja, mijenjat će se i magnetsko polje. U trenutku pomicanja kliznog kontakta reostata dolazi do promjene magnetskog polja što dovodi do pojave indukcijske struje.

Da bismo zaključili laboratorij, trebali bismo pogledati kako nastaje induktivna električna struja u generatoru električne struje.

Riža. 5. Generator električne struje

Njegov glavni dio je magnet, a unutar tih magneta nalazi se zavojnica s određenim brojem namotanih zavoja. Ako sada zakrenemo kotač ovog generatora, indukcijska električna struja će se inducirati u namotu zavojnice. Iz eksperimenta se može vidjeti da povećanje broja okretaja dovodi do činjenice da žarulja počinje jače gorjeti.

Popis dodatne literature:

Aksenovich L. A. Fizika u srednjoj školi: Teorija. Zadaci. Testovi: Proc. doplatak za ustanove koje pružaju opću. okruženja, obrazovanje / L.A. Aksenovich, N.N. Rakina, K. S. Farino; Ed. K. S. Farino. - Mn.: Adukatsy i vykhavanne, 2004. - C. 347-348. Myakishev G.Ya. Fizika: Elektrodinamika. 10-11 razredi. Udžbenik za dubinski studij fizike / G.Ya. Mjakišev, A.3. Sinyakov, V.A. Slobodskov. - M.: Drfa, 2005. - 476 str. Purysheva N.S. Fizika. 9. razred Udžbenik. / Purysheva N.S., Vazheevskaya N.E., Charugin V.M. 2. izd., stereotip. - M.: Drfa, 2007.

Svrha rada: Proučiti fenomen elektromagnetske indukcije.
Oprema: miliampermetar, zavojnica, lučni magnet, izvor napajanja, zavojnica sa željeznom jezgrom od sklopivog elektromagneta, reostat, ključ, spojne žice, model generatora električne struje (po jedan po razredu).
Upute za rad:
1. Spojite zavojnicu-zavojnicu na stezaljke miliampermetra.
2. Gledajući očitanja miliampermetra, dovedite jedan od polova magneta na zavojnicu, zatim zaustavite magnet na nekoliko sekundi, a zatim ga ponovno približite zavojnici, klizeći u nju (slika 196). Zapišite je li se tijekom kretanja magneta u odnosu na zavojnicu pojavila indukcijska struja u zavojnici; tijekom njegovog zaustavljanja.

Zapišite je li se magnetski tok F, koji prodire u zavojnicu, promijenio tijekom kretanja magneta; tijekom njegovog zaustavljanja.
4. Na temelju svojih odgovora na prethodno pitanje izvucite i zapišite zaključak pod kojim je stanjem nastala indukcijska struja u zavojnici.
5. Zašto se magnetski tok koji je prodirao u ovu zavojnicu promijenio kada se magnet približio zavojnici? (Da biste odgovorili na ovo pitanje, sjetite se, prvo, o kojim veličinama ovisi magnetski tok F i, drugo, jednak je
da li je modul indukcijskog vektora B magnetskog polja stalnog magneta blizu ovog magneta i dalje od njega.)
6. Smjer struje u zavojnici može se suditi prema smjeru u kojem igla miliampermetra odstupa od nulte podjele.
Provjerite hoće li smjer indukcijske struje u zavojnici biti isti ili različit kada mu se isti pol magneta približi i udalji od njega.

4. Približite se polu magneta svitku takvom brzinom da igla miliampermetra odstupi najviše za polovicu granične vrijednosti svoje ljestvice.
Ponovite isti pokus, ali pri većoj brzini magneta nego u prvom slučaju.
Je li se s većom ili manjom brzinom kretanja magneta u odnosu na zavojnicu brže mijenjao magnetski tok F koji prodire u tu zavojnicu?
Uz brzu ili polaganu promjenu magnetskog toka kroz zavojnicu, je li jačina struje u njemu bila veća?
Na temelju vašeg odgovora na zadnje pitanje napravite i zapišite zaključak kako modul jakosti indukcijske struje koja se javlja u zavojnici ovisi o brzini promjene magnetskog toka F koji prodire u tu zavojnicu.
5. Sastavite postavku za eksperiment prema slici 197.
6. Provjerite postoji li indukcijska struja u zavojnici 1 u sljedećim slučajevima:
a) pri zatvaranju i otvaranju strujnog kruga u koji je uključen svitak 2;
b) kada kroz svitak 2 teče istosmjerna struja;
c) s povećanjem i smanjenjem jakosti struje koja teče kroz zavojnicu 2, pomicanjem klizača reostata na odgovarajuću stranu.
10. U kojem se od slučajeva navedenih u stavku 9. mijenja zavojnica 1 koja probija magnetski tok? Zašto se mijenja?
11. Promatrajte pojavu električne struje u modelu generatora (slika 198). Objasni zašto se u okviru koji se rotira u magnetskom polju javlja indukcijska struja.
Riža. 196

Kontrolna pitanja

1. Što je električni kapacitet?

2. Definirajte sljedeće pojmove: izmjenična struja, amplituda, frekvencija, ciklička frekvencija, period, faza titranja

Laboratorij 11

Proučavanje fenomena elektromagnetske indukcije

Cilj: proučavati fenomen elektromagnetske indukcije .

Oprema: miliampermetar; zavojnica-zavojnica; lučni magnet; izvor energije; zavojnica sa željeznom jezgrom od sklopivog elektromagneta; reostat; ključ; spojne žice; model generatora električne struje (jedan).

Napredak

1. Spojite zavojnicu-zavojnicu na stezaljke miliampermetra.

2. Promatrajući očitanja miliampermetra, dovedite jedan od polova magneta na zavojnicu, zatim zaustavite magnet na nekoliko sekundi, a zatim ga ponovno približite zavojnici, klizeći u nju (sl.). Zapišite je li se tijekom kretanja magneta u odnosu na zavojnicu pojavila indukcijska struja u zavojnici; tijekom njegovog zaustavljanja.

3. Zapišite je li se magnetski tok F, koji prodire u zavojnicu, promijenio tijekom kretanja magneta; tijekom njegovog zaustavljanja.

4. Na temelju svojih odgovora na prethodno pitanje izvucite i zapišite zaključak pod kojim je stanjem nastala indukcijska struja u zavojnici.

5. Zašto se magnetski tok koji je prodirao u ovu zavojnicu promijenio kada se magnet približio zavojnici? (Da biste odgovorili na ovo pitanje, sjetite se, prvo, o kojim veličinama ovisi magnetski tok F i, drugo, je li modul indukcijskog vektora B magnetskog polja trajnog magneta u blizini ovog magneta i daleko od njega.)

6. Smjer struje u zavojnici može se suditi prema smjeru u kojem igla miliampermetra odstupa od nulte podjele.
Provjerite hoće li smjer indukcijske struje u zavojnici biti isti ili različit kada se isti pol magneta približi i udalji od njega.

7. Približite se polu magneta svitku takvom brzinom da igla miliampermetra odstupi najviše za polovicu granične vrijednosti svoje ljestvice.

Ponovite isti pokus, ali pri većoj brzini magneta nego u prvom slučaju.

Je li se s većom ili manjom brzinom kretanja magneta u odnosu na zavojnicu brže mijenjao magnetski tok F koji prodire u tu zavojnicu?

Je li se kod brzog ili sporog mijenjanja magnetskog toka kroz zavojnicu u njemu pojavila veća struja?

Na temelju vašeg odgovora na zadnje pitanje napravite i zapišite zaključak o tome kako modul jakosti indukcijske struje koja se javlja u zavojnici ovisi o brzini promjene magnetskog toka F koji prodire u tu zavojnicu.

8. Montirajte instalaciju za pokus prema crtežu.

9. Provjerite postoji li indukcijska struja u zavojnici 1 u sljedećim slučajevima:

a. pri zatvaranju i otvaranju kruga, koji uključuje zavojnicu 2;

b. kada teče kroz zavojnicu 2 istosmjerna struja;

c. uz povećanje i smanjenje jakosti struje koja teče kroz svitak 2, pomicanjem klizača reostata na odgovarajuću stranu.

10. U kojem se od slučajeva navedenih u stavku 9. mijenja magnetski tok koji prodire u zavojnicu? Zašto se mijenja?

11. Promatrajte pojavu električne struje u modelu generatora (sl.). Objasni zašto se u okviru koji se rotira u magnetskom polju javlja indukcijska struja.

Kontrolna pitanja

1. Formulirajte zakon elektromagnetske indukcije.

2. Tko je i kada formulirao zakon elektromagnetske indukcije?

Laboratorij 12

Mjerenje induktivnosti svitka

Cilj: Proučavanje osnovnih zakona električnih krugova izmjenične struje i upoznavanje s najjednostavnijim načinima mjerenja induktiviteta i kapacitivnosti.

Kratka teorija

Pod utjecajem promjenjive elektromotorne sile (EMF) u električnom krugu u njemu nastaje izmjenična struja.

Izmjenična struja je struja koja mijenja smjer i veličinu. U ovom radu razmatra se samo takva izmjenična struja čija se vrijednost periodično mijenja prema sinusoidnom zakonu.

Razmatranje sinusoidne struje je zbog činjenice da sve velike elektrane proizvode izmjenične struje koje su vrlo bliske sinusoidnim strujama.

Izmjenična struja u metalima je kretanje slobodnih elektrona u jednom ili suprotnom smjeru. Kod sinusoidne struje, priroda ovog kretanja podudara se s harmonijskim oscilacijama. Dakle, sinusna izmjenična struja ima period T- vrijeme jedne potpune oscilacije i frekvencija v broj potpunih oscilacija u jedinici vremena. Postoji odnos između ovih količina

AC krug, za razliku od istosmjernog, dopušta uključivanje kondenzatora.

https://pandia.ru/text/80/343/images/image073.gif" alt="(!LANG:http://web-local.rudn.ru/web-local/uem/ido/8/Image443 .gif" width="89" height="24">,!}

pozvao puni otpor ili impedancija lanci. Stoga se izraz (8) naziva Ohmov zakon za izmjeničnu struju.

U ovom radu aktivni otpor R zavojnica se određuje primjenom Ohmovog zakona za dio istosmjernog kruga.

Razmotrimo dva posebna slučaja.

1. U krugu nema kondenzatora. To znači da je kondenzator isključen i umjesto toga krug je zatvoren vodičem, na kojem je pad potencijala praktički jednak nuli, odnosno vrijednost U u jednadžbi (2) je nula..gif" alt="(!LANG:http://web-local.rudn.ru/web-local/uem/ido/8/Image474.gif" width="54" height="18">.!}

2. U krugu nema zavojnice: stoga .

Jer iz formula (6), (7) i (14), redom, imamo

Nastavnik fizike GBOU u srednjoj školi br. 58 grada Sevastopolja Safronenko N.I.

Tema lekcije: Faradayevi eksperimenti. Elektromagnetska indukcija.

Laboratorijski rad "Istraživanje fenomena elektromagnetske indukcije"

Ciljevi lekcije : Znati/razumjeti: definiciju fenomena elektromagnetske indukcije. Znati opisati i objasniti elektromagnetsku indukciju,znati promatrati prirodne pojave, koristiti jednostavne mjerne instrumente za proučavanje fizičkih pojava.

- razvijanje: razvijati logičko mišljenje, kognitivni interes, zapažanje.

- obrazovni: Izgradite povjerenje u mogućnost poznavanja prirode,potrebarazumno korištenje dostignuća znanosti za daljnji razvoj ljudskog društva, poštovanje stvaratelja znanosti i tehnologije.

Oprema: Elektromagnetska indukcija: zavojnica galvanometra, magnet, zavojnica jezgre, izvor struje, reostat, zavojnica jezgre izmjenične struje, čvrsti i prorezni prsten, zavojnica žarulje. Film o M. Faradayu.

Vrsta lekcije: kombinirana lekcija

Metoda lekcije: djelomično istraživački, eksplanatorni i ilustrativni

Domaća zadaća:

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

Laboratorijski rad

Proučavanje fenomena elektromagnetske indukcije

Cilj: shvatiti

1) pod kojim uvjetima nastaje indukcijska struja u zatvorenom krugu (zavojnici);

2) što određuje smjer indukcijske struje;

3) što određuje jačinu indukcijske struje.

Oprema : miliampermetar, zavojnica, magnet

Tijekom nastave.

Spojite krajeve zavojnice na terminale miliampermetra.

1. Saznajte što električna struja (induktivna) u zavojnici nastaje kada se magnetsko polje unutar zavojnice promijeni. Promjene u magnetskom polju unutar zavojnice mogu se inducirati guranjem magneta u zavojnicu ili iz nje.

a) Umetnite magnet s južnim polom u zavojnicu, a zatim ga uklonite.

b) Umetnite magnet sa sjevernim polom u zavojnicu, a zatim ga uklonite.

Kada se magnet pomaknuo, da li se u zavojnici pojavila struja (induktivna)? (Pri mijenjanju magnetskog polja, da li se unutar zavojnice pojavila indukcijska struja?)

2. Saznajte što smjer indukcijske struje ovisi o smjeru kretanja magneta u odnosu na zavojnicu (magnet se ubacuje ili uklanja) i na kojem se polu magnet ubacuje ili uklanja.

a) Umetnite magnet s južnim polom u zavojnicu, a zatim ga uklonite. Promatrajte što se događa s iglom miliampermetra u oba slučaja.

b) Umetnite magnet sa sjevernim polom u zavojnicu, a zatim ga uklonite. Promatrajte što se događa s iglom miliampermetra u oba slučaja. Nacrtajte smjerove otklona igle miliampermetra:

magnetni polovi

Zamotati

Iz koluta

Južni pol

Sjeverni pol

3. Saznajte što jačina indukcijske struje ovisi o brzini magneta (brzini promjene magnetskog polja u zavojnici).

Polako umetnite magnet u zavojnicu. Promatrajte očitanja miliampermetra.

Brzo umetnite magnet u zavojnicu. Promatrajte očitanja miliampermetra.

Zaključak.

Tijekom nastave

Put do znanja? Lako je razumjeti. Odgovor je jednostavan: “Opet griješiš i griješiš, ali svaki put sve manje. Izražavam nadu da će današnja lekcija biti jedna manje na ovom putu znanja. Naša lekcija je posvećena fenomenu elektromagnetske indukcije, koji je otkrio engleski fizičar Michael Faraday 29. kolovoza 1831. godine. Rijedak slučaj kada se tako precizno zna datum novog izvanrednog otkrića!

Fenomen elektromagnetske indukcije je pojava pojave električne struje u zatvorenom vodiču (zavojnici) kada se unutar zavojnice promijeni vanjsko magnetsko polje. Struja se naziva induktivna. Indukcija - ukazivanje, primanje.

Svrha lekcije: proučavati fenomen elektromagnetske indukcije, t.j. pod kojim uvjetima nastaje indukcijska struja u zatvorenom krugu (zavojnici), saznati što određuje smjer i veličinu indukcijske struje.

Istovremeno s proučavanjem gradiva izvodit ćete i laboratorijske radove.

Početkom 19. stoljeća (1820.), nakon pokusa danskog znanstvenika Oersteda, postalo je jasno da električna struja stvara oko sebe magnetsko polje. Vratimo se ovom iskustvu. (Student priča Oerstedovo iskustvo ). Nakon toga se postavilo pitanje je li moguće dobiti struju pomoću magnetskog polja, t.j. izvršiti obrnutu radnju. U prvoj polovici 19. stoljeća znanstvenici su se okrenuli upravo takvim eksperimentima: počeli su tražiti mogućnost stvaranja električne struje zbog magnetskog polja. M. Faraday je u svom dnevniku zapisao: "Pretvorite magnetizam u elektricitet." I išao je do cilja gotovo deset godina. Sjajno se nosio sa zadatkom. Kao podsjetnik na ono o čemu bi cijelo vrijeme trebao razmišljati, u džepu je nosio magnet. Ovom poukom odat ćemo počast velikom znanstveniku.

Razmislite o Michaelu Faradayu. Tko je on? (Učenik govori o M. Faradayu ).

Sin kovača, trgovca novinama, knjigoveža, samouk koji je samostalno proučavao fiziku i kemiju iz knjiga, laboratorijski asistent izvrsne kemičarke Devi i na kraju znanstvenik, odradio je sjajan posao, pokazao domišljatost, upornost, ustrajnost dok nije primio električnu struju uz pomoć magnetskog polja.

Idemo na putovanje u ta daleka vremena i reproducirati Faradayeve pokuse. Faraday se smatra najvećim eksperimentatorom u povijesti fizike.

N S

1) 2)

Magnet je umetnut u zavojnicu. Kada se magnet pomaknuo, u zavojnici je zabilježena struja (indukcija). Prva shema bila je prilično jednostavna. Prvo, M. Faraday je u svojim eksperimentima koristio zavojnicu s velikim brojem zavoja. Zavojnica je bila spojena na miliampermetarski instrument. Mora se reći da u tim dalekim vremenima nije bilo dovoljno dobrih instrumenata za mjerenje električne struje. Stoga su se poslužili neuobičajenim tehničkim rješenjem: uzeli su magnetsku iglu, pored nje postavili vodič kroz koji je protjecala struja, a tijek struje se ocjenjivao po devijaciji magnetske igle. Struju ćemo suditi prema očitanjima miliampermetra.

Studenti reproduciraju iskustvo, izvode 1. korak u laboratorijskom radu. Primijetili smo da igla miliampermetra odstupa od svoje nulte vrijednosti, t.j. pokazuje da se struja pojavila u krugu kada se magnet pomiče. Čim se magnet zaustavi, strelica se vraća u nulti položaj, tj. u krugu nema električne struje. Struja se pojavljuje kada se magnetsko polje unutar zavojnice promijeni.

Došli smo do onoga o čemu smo govorili na početku lekcije: dobili smo električnu struju pomoću promjenjivog magnetskog polja. To je prva zasluga M. Faradaya.

Druga zasluga M. Faradaya - ustanovio je o čemu ovisi smjer indukcijske struje. I njega ćemo instalirati.Studenti ispunjavaju točku 2 u laboratorijskom radu. Prijeđimo na paragraf 3 laboratorijskog rada. Otkrijmo da jačina indukcijske struje ovisi o brzini magneta (brzini promjene magnetskog polja u zavojnici).

Kakve je zaključke izveo M. Faraday?

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

Smjer indukcijske struje ovisi o smjeru kretanja magneta i njegovih polova.

Jačina induktivne struje proporcionalna je brzini promjene magnetskog polja.

Drugi eksperiment M. Faradaya:

Uzeo sam dvije zavojnice na zajedničkoj jezgri. Jedan spojen na miliampermetar, a drugi s ključem na izvor struje. Čim se sklop zatvori, miliampermetar je pokazao indukcijsku struju. Otvoren, također, pokazao aktualno. Dok je krug zatvoren, t.j. u strujnom krugu postoji struja, miliampermetar nije pokazao struju. Magnetno polje postoji, ali se ne mijenja.

Razmotrimo modernu verziju eksperimenata M. Faradaya. Unosimo i vadimo elektromagnet, jezgru u zavojnicu spojenu na galvanometar, uključujemo i gasimo struju, mijenjamo jačinu struje uz pomoć reostata. Na jezgru zavojnice stavlja se zavojnica sa žaruljom kroz koju teče izmjenična struja.

Saznao Uvjeti pojava u zatvorenom krugu (zavojnici) indukcijske struje. I što jeuzrok njegova pojava? Prisjetimo se uvjeta za postojanje električne struje. To su: nabijene čestice i električno polje. Činjenica je da promjenjivo magnetsko polje stvara električno polje (vorteks) u prostoru, koje djeluje na slobodne elektrone u zavojnici i pokreće ih u usmjereno kretanje, stvarajući tako indukcijsku struju.

Mijenja se magnetsko polje, mijenja se broj linija magnetskog polja kroz zatvorenu petlju. Ako zakrenete okvir u magnetskom polju, tada će se u njemu pojaviti indukcijska struja.Prikaži model generatora.

Otkriće fenomena elektromagnetske indukcije bilo je od velike važnosti za razvoj tehnologije, za stvaranje generatora uz pomoć kojih se proizvodi električna energija, koji se koriste u energetskim industrijskim poduzećima (elektranama).Od 12.02 minute prikazuje se film o M. Faradayu "Od struje do električnih generatora".

Transformatori rade na fenomenu elektromagnetske indukcije, uz pomoć koje prenose električnu energiju bez gubitaka.Prikazan je električni vod.

Fenomen elektromagnetske indukcije koristi se u radu detektora mana, uz pomoć kojeg se ispituju čelične grede i tračnice (heterogenosti u snopu iskrivljuju magnetsko polje i javlja se indukcijska struja u svitku detektora mana).

Želio bih podsjetiti na riječi Helmholtza: "Sve dok ljudi uživaju u blagodatima električne energije, pamtit će ime Faraday."

„Neka su sveti oni koji su u stvaralačkom žaru, istražujući cijeli svijet, u njemu otkrili zakone.”

Mislim da je na našem putu znanja još manje grešaka.

Što ste naučili? (Da se struja može dobiti pomoću promjenjivog magnetskog polja. Saznali smo o čemu ovisi smjer i veličina indukcijske struje).

Što ste naučili? (Dobijte indukcijsku struju pomoću promjenjivog magnetskog polja).

pitanja:

Magnet je umetnut u metalni prsten tijekom prve dvije sekunde, tijekom sljedeće dvije sekunde je nepomičan unutar prstena, tijekom sljedeće dvije sekunde se uklanja. Koliko je vremena potrebno da struja teče kroz zavojnicu? (Od 1-2s; 5-6s).

Na magnet se stavlja prsten s prorezom i bez. Kolika je inducirana struja? (u zatvorenom krugu)

Na jezgri zavojnice, koja je spojena na izvor izmjenične struje, nalazi se prsten. Uključite struju i prsten odskoči. Zašto?

Izgled ploče:

"Pretvorite magnetizam u elektricitet"

M. Faraday

Portret M. Faradaya

Crteži pokusa M. Faradaya.

Elektromagnetska indukcija je pojava pojave električne struje u zatvorenom vodiču (zavojnici) kada se unutar zavojnice promijeni vanjsko magnetsko polje.

Ova struja se naziva induktivna.

Michael Faraday bio je prvi koji je proučavao fenomen elektromagnetske indukcije. Točnije, ustanovio je i istražio ovaj fenomen u potrazi za načinima pretvaranja magnetizma u elektricitet.

Trebalo mu je deset godina da riješi takav problem, ali sad posvuda koristimo plodove njegova rada, a suvremeni život ne možemo zamisliti bez uporabe elektromagnetske indukcije. U 8. razredu smo već razmatrali ovu temu, u 9. razredu se ovaj fenomen detaljnije razmatra, no izvođenje formula odnosi se na kolegij 10. razreda. Na ovoj poveznici možete se upoznati sa svim aspektima ovog pitanja.

Fenomen elektromagnetske indukcije: razmotrite iskustvo

Razmotrit ćemo što čini fenomen elektromagnetske indukcije. Možete provesti pokus za koji vam je potreban galvanometar, trajni magnet i zavojnica. Spajanjem galvanometra na zavojnicu uguramo trajni magnet unutar zavojnice. U tom slučaju galvanometar će pokazati promjenu struje u krugu.

Budući da u krugu nemamo nikakav izvor struje, logično je pretpostaviti da struja nastaje zbog pojave magnetskog polja unutar zavojnice. Kada izvučemo magnet natrag iz zavojnice, vidjet ćemo da će se očitanja galvanometra ponovno promijeniti, ali će njegova igla skrenuti u suprotnom smjeru. Opet ćemo primiti struju, ali već usmjerenu u drugom smjeru.

Sada ćemo napraviti sličan pokus s istim elementima, samo što ćemo istovremeno magnet učvrstiti nepomično, a sada ćemo samu zavojnicu staviti na i izvan magneta, spojenu na galvanometar. Dobit ćemo iste rezultate.Pokazivač galvanometra pokazat će nam izgled struje u strujnom krugu. U ovom slučaju, kada magnet miruje, u krugu nema struje, strelica stoji na nuli.

Moguće je provesti i modificiranu verziju istog pokusa, samo da se permanentni magnet zamijeni električnim, koji se može uključiti i isključiti. Dobit ćemo rezultate slične prvom iskustvu kada se magnet pomakne unutar zavojnice. No, osim toga, prilikom isključivanja i isključivanja stacionarnog elektromagneta, to će uzrokovati kratkotrajnu pojavu struje u krugu zavojnice.

Zavojnica se može zamijeniti vodljivim krugom i eksperimentirati s pomicanjem i rotacijom samog kruga u stalnom magnetskom polju ili magnetom unutar fiksnog kruga. Rezultat će biti isti izgled struje u krugu kada se magnet ili krug pomiče.

Promjena magnetskog polja uzrokuje pojavu struje

Iz svega proizlazi da promjena magnetskog polja uzrokuje pojavu električne struje u vodiču. Ova struja se ne razlikuje od struje koju možemo dobiti iz npr. baterija. Ali da bi se naznačio uzrok njegove pojave, takva struja nazvana je indukcija.

U svim slučajevima promijenili smo magnetsko polje, odnosno magnetski tok kroz vodič, uslijed čega je nastala struja. Dakle, može se izvesti sljedeća definicija:

Sa bilo kojom promjenom magnetskog toka koji prodire u krug zatvorenog vodiča, u tom vodiču nastaje električna struja koja postoji tijekom cijelog procesa promjene magnetskog toka.