Явление электромагнитной индукции - презентация

1 1 Выполнила ученица 11 «А» класса МОУ Лицея 58 Трошкова Елена.

2 2 Часть 1 Историческая справка

3 3 Майкл Фарадей 1821 год: «Превратить магнетизм в электричество» год – получил электрический ток с помощью магнитного поля 1791 – 1867 г.г., английский физик, Почетный член Петербургской Академии Наук (1830), Основоположник учения об электро- магнитном поле; ввел понятия «электрическое» и «магнитное поле»; высказал идею существования электромагнитных волн.

4 4 29 а вгуста 1831 г ода « На ш ирокую д еревянную к атушку б ыла н амотана медная п роволока д линой в 203 ф ута и м ежду витками е ё н амотана п роволока т акой ж е д лины, изолированная о т п ервой х лопчатобумажной н итью. О дна и з э тих с пиралей б ыла с оединена с гальванометром, д ругая – с с ильной б атареей … П ри замыкании ц епи н аблюдалось в незапное, н о чрезвычайно с лабое д ействие н а г альванометре, и т о же с амое д ействие з амечалось п ри п рекращении тока. П ри н епрерывном ж е п рохождении т ока ч ерез одну и з с пиралей н е у далось о бнаружить о тклонения стрелки г альванометра …»

5 5 17 о ктября 1831 г ода ! Электрический т ок возникал т огда, когда п роводник оказывался в о бласти д ействия переменного м агнитного поля. Электромагнитная индукция – физическое явление, заключающееся в возникновении вихревого электрического поля, вызывающего электрический ток в замкнутом контуре при изменении потока магнитной индукции через поверхность, ограниченную этим контуром. Возникающий при этом ток называют индукционным.

6 6 Часть 2

7 7 Алгоритм определения направления индукционного тока 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, то линии В и В направлены в противоположные стороны; если Ф

8 8 Правило Л енца - Магнит приближается ( ΔФ >0) – кольцо отталкивается ; - Магнит удаляется ( ΔФ

9 9 Часть 3

10 10 ЭДС индукции в движущихся проводниках При движении проводника в магнитном поле со скоростью v вместе с ним с той же скоростью движутся «+» и «-» заряды, находящиеся в проводнике. На них в магнитном поле в противоположные стороны действует сила Лоренца, что приводит к перераспределению зарядов - возникает ЭДС.

11 11 Закон электромагнитной индукции ЭДС электромагнитной индукции в замкнутом контуре численно равна и противоположна по знаку скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную этим контуром. Направление индукционного тока (так же, как и величина ЭДС), считается положительным, если оно совпадает с выбранным направлением обхода контура.

12 12 Часть 4

13 13 Индуктивность Индуктивностью контура L называют коэффициент пропорциональности между силой тока в проводящем контуре и созданным им магнитным потоком, пронизывающим этот контур. L зависит лишь от формы и размеров проводящего контура, а также магнитной проницаемости среды, в которой он находится.

14 14 Самоиндукция Самоиндукция – возникновение ЭДС индукции в проводящем контуре при изменении в нём силы тока. Лампа Л1 будет загораться позже ламы Л2, т.к. возникающая ЭДС самоиндукции, будет препятствовать нарастанию тока в цепи.

15 15

16 Основные источники электромагнитного поля В качестве основных источников электромагнитного поля можно выделить: Линии электропередач. Электропроводка (внутри зданий и сооружений). Бытовые электроприборы. Персональные компьютеры. Теле- и радиопередающие станции. Спутниковая и сотовая связь (приборы, ретрансляторы). Электротранспорт. Радарные установки.

17 Линии электропередач Провода работающей линии электропередач создают в прилегающем пространстве (на расстояниях порядка десятков метров от провода) электромагнитное поле промышленной частоты (50 Гц). Причем напряженность поля вблизи линии может изменяться в широких пределах, в зависимости от ее электрической нагрузки. Фактически границы санитарно-защитной зоны устанавливаются по наиболее удаленной от проводов граничной линии максимальной напряженности электрического поля, равной 1 кВ/м.

18 Электропроводка К электропроводке относятся: кабели электропитания систем жизнеобеспечения зданий, токораспределительные провода, а также разветвительные щиты, силовые ящики и трансформаторы. Электропроводка является основным источником электромагнитного поля промышленной частоты в жилых помещениях. При этом уровень напряженности электрического поля, излучаемого источником, зачастую относительно невысок (не превышает 500 В/м).

19 Бытовые электроприборы Источниками электромагнитных полей являются все бытовые приборы, работающие с использованием электрического тока. При этом уровень излучения изменяется в широчайших пределах в зависимости от модели, устройства прибора и конкретного режима работы. Также уровень излучения сильно зависит от потребляемой мощности прибора – чем выше мощность, тем выше уровень электромагнитного поля при работе прибора. Напряженность электрического поля вблизи электробытовых приборов не превышает десятков В/м.

20 Спутниковая связь Системы спутниковой связи состоят из передающей станции на Земле и спутников – ретрансляторов, находящихся на орбите. Передающие станции спутниковой связи излучают узконаправленный волновой пучок, плотность потока энергии в котором достигает сотен Вт/м. Системы спутниковой связи создают высокие напряженности электромагнитного поля на значительных расстояниях от антенн. Например, станция мощностью 225 кВт, работающая на частоте 2,38 ГГц, создает на расстоянии 100 км плотность потока энергии 2,8 Вт/м2. Рассеяние энергии относительно основного луча очень небольшое и происходит больше всего в районе непосредственного размещения антенны.

21 Электротранспорт Электротранспорт (троллейбусы, трамваи, поезда метрополитена и т.п.) является мощным источником электромагнитного поля в диапазоне частот [ ]Гц. При этом в роли главного излучателя в подавляющем большинстве случаев выступает тяговый электродвигатель (для троллейбусов и трамваев воздушные токоприёмники по напряженности излучаемого электрического поля соперничают с электродвигателем).

22 Радарные установки Радиолокационные и радарные установки имеют обычно антенны рефлекторного типа («тарелки») и излучают узконаправленный радиолуч. Периодическое перемещение антенны в пространстве приводит к пространственной прерывистости излучения. Наблюдается также временная прерывистость излучения, обусловленная цикличностью работы радиолокатора на излучение. Они работают на частотах от 500 МГц до 15 ГГц, однако отдельные специальные установки могут работать на частотах до 100 ГГц и более. Вследствие особого характера излучения они могут создавать на местности зоны с высокой плотностью потока энергии (100 Вт/м2 и более).