В чем состоит явление электромагнитной индукции? - возникновение электрического тока в замкнутом проводящем контуре, находящемся в переменном магнитном. - презентация

1

2 В чем состоит явление электромагнитной индукции? - возникновение электрического тока в замкнутом проводящем контуре, находящемся в переменном магнитном поле.

3 Кто открыл явление электромагнитной индукции? - Майкл Фарадей 29 августа 1831 года

4 Перечислите свойства индукционного тока. 1)переменный по направлению 2) переменный по величине

5 1. перемещение магнита и катушки относительно друг друга; 2. перемещение одной катушки относительно другой; 3. изменение силы тока в одной из катушек; 4. замыкание и размыкание цепи; 5. перемещение сердечника;

6

7 При изменении магнитного потока, пронизывающего контур, в этом контуре возникает ЭДС индукции, равная модулю скорости изменения магнитного потока.

8 В неподвижном проводнике, находящемся в переменном магнитном поле В движущемся проводнике, находящемся в постоянном магнитном поле Причина: Переменное магнитное поле порождает вихревое электрическое поле Причина: Сила Лоренца, действующая в магнитном поле на движущиеся заряды Применение: токи Фуко в массивных проводниках

9 Свойства вихревого электрического поля: 1)Создается переменным магнитным полем. 2)Силовые линии (линии напряженности) замкнуты. 3)Чем быстрее меняется магнитная индукция, тем больше напряженность электрического поля. 4) При возрастании магнитной индукции направление вектора напряженности электрического поля образует левый винт с направлением вектора Напротив, при убывании магнитной индукции направление вектора напряженности электрического поля образует правый винт с направлением вектора 5) Работа вихревого электрического поля при перемещении единичного положительного заряда вдоль замкнутого неподвижного проводника 0, а численно равна ЭДС индукции в этом проводнике

10 «ЭДС индукции в замкнутом контуре равна по модулю скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром»

11

12 ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ (лат. inductio – наведение) – явление порождения вихревого электрического поля переменным магнитным полем. Если внести в переменное магнитное поле замкнутый проводник, то в нем появится электрический ток. Появление этого тока называют индукцией тока, а сам ток – индукционным. Правило Ленца: Индукционный ток имеет такое направление, что созданный им магнитный поток через поверхность, ограниченную контуром, препятствует изменению магнитного потока, вызвавшего этот ток.

13

14 Если подносить магнит к сплошному кольцу, то наблюдается взаимодействие кольца с магнитом. При введении магнита в кольцо оно отталкивается. При удалении магнита от кольца оно притягивается. Если подносить магнит к кольцу с разрезом, то взаимодействие кольца с магнитом не наблюдается.

15

16 N S Собственное магнитное поле катушки препятствует нарастанию внешнего магнитного поля B

17 S N Собственное магнитное поле катушки препятствует убыванию внешнего магнитного поля B

18 Индукционный ток направлен так, что создаваемое им собственное магнитное поле препятствует любому изменению внешнего магнитного поля.

19 Ф характеризуется изменением числа линий В, пронизывающих контур. 1. Определить направление линий индукции внешнего поля В(выходят из N и входят в S). 2. Определить, увеличивается или уменьшается магнитный поток через контур (если магнит вдвигается в кольцо, то Ф>0, если выдвигается, то Ф<0). 3. Определить направление линий индукции магнитного поля В, созданного индукционным током (если Ф>0, то линии В и В направлены в противоположные стороны; если Ф<0, то линии В и В сонаправлены). 4. Пользуясь правилом буравчика (правой руки), определить направление индукционного тока.

20 Лабораторная работа 2 «Изучение явления электромагнитной индукции» Цель работы: изучить явление электромагнитной индукции. Приборы и материалы: катушка с соединительными проводами, миллиамперметр, полосовой магнит. Инструкция по ТБ при выполнении работы : Будьте внимательны и дисциплинированны. Перед выполнением работы внимательно изучите ее содержание и ход выполнения. Размещайте приборы, материалы, оборудование на своем рабочем месте таким образом, чтобы исключить их падение или опрокидывание.

21 Примените правило Ленца для следующих случаев:

22 НАПРАВЛЕНИЕ ИНДУКЦИОННОГО ТОКА Прямолинейный проводник Направление индукционного тока определяется по правилу правой руки: «Если поставить правую руку так, чтобы вектор магнитной индукции входил в ладонь, отставленный на 90 градусов большой палец указывал направление вектора скорости, то выпрямленные 4 пальца покажут направление индукционного тока в проводнике».

23

24

25 ЭДС самоиндукции препятствует нарастанию силы тока при включении цепи и убыванию силы тока при размыкании цепи.

26 - явление возникновения индукционного тока (ЭДС индукции) в том же самом проводнике, по которому течет переменный ток. Индукционный ток (вихревое электрическое поле) препятствует нарастанию тока в момент замыкания цепи и препятствует уменьшению тока в момент размыкания цепи При изменении силы тока в проводнике в нем возникает вихревое электрическое поле, которое тормозит электроны при возрастании тока и ускоряет при убывании. Явление самоиндукции аналогично явлению инерции в механике

27 Модуль вектора магнитной индукции поля, создаваемого током, прямо пропорционален силе тока ~ ~ Коэффициент пропорциональности между током в проводящем контуре и магнитным потоком называют индуктивностью контура или коэффициентом самоиндукции Индуктивность – физическая величина, численно равная ЭДС самоиндукции, возникающей в контуре при изменении силы тока на 1А за 1 секунду

28 1)От геометрических факторов (размеров проводника, его формы) 2) От числа витков в катушке (увеличивается в N раз) 3) От магнитных свойств среды, в которой находится проводник 1)Непосредственно от силы тока в проводнике

29 Энергия магнитного поля тока Вокруг проводника с током существует магнитное поле, которое обладает энергией. Откуда она берется? Источник тока, включенный в электрическую цепь, обладает запасом энергии. В момент замыкания электрической цепи источник тока расходует часть своей энергии на преодоление действия возникающей ЭДС самоиндукции. Эта часть энергии, называемая собственной энергией тока, и идет на образование магнитного поля. Энергия магнитного поля равна собственной энергии тока. Собственная энергия тока численно равна работе, которую должен совершить источник тока для преодоления ЭДС самоиндукции, чтобы создать ток в цепи. Энергия магнитного поля, созданного током, прямо пропорциональна квадрату силы тока. Куда пропадает энергия магнитного поля после прекращения тока? – выделяется ( при размыкании цепи с достаточно большой силой тока возможно возникновение искры или дуги)

30 Энергия магнитного поля тока Кинетическая энергия движущегося тела Сила тока IСкорость υ Индуктивность LМасса тела m - мера инертности В электродинамике В механике Аналогии

31 Применение явления электромагнитной индукции Явление электромагнитной индукции находит широкое применение в технике. Оно используется в индукционных генераторах тока, индукционных плавильных печах, трансформаторах, счетчиках электрической энергии, в электродинамических микрофонах и многих других устройствах.

32 Применение явления электромагнитной индукции- электромеханический генератор

33 Видеомагнитофон. Жесткий диск компьютера. Детектор полицейского. Детектор металла в аэропортах Поезд на магнитной подушке Маглев Электромагнитная индукция в современном мире

34 Электромагнитное поле Джеймс Клерк Максвелл ( Переменное электрическое поле порождает магнитное поле. Электромагнитное поле Электромагнитное поле – единое целое: в зависимости от системы отсчета проявляются те или иные свойства поля

35 §§ 10 – 17, конспект, Упр.2 стр Подготовиться к зачету «ЭМИ»