Презентация, доклад на тему Обучающий курс Электромагнитная индукция

и соответствует всем нормам и общим стандартам образования РФ. Курс раскрывает тему «Электромагнитная индукция» и предназначен для обучающихся 11 классов при подготовке к ЕГЭ

Начать

4 часа

условия, при которых протекают физические процессы, делать выводы об их характере; 

3

Научатся применять теоретические знания к решению практических и расчетных задач

2

Смогут формулировать закон электромагнитной индукции , приводить примеры электромагнитной индукции в технических устройствах.

1

Обучающиеся узнают историю открытия электромагнитной индукции, основные законы , формулы и практическое значение явления .

Цели курса

Фарадеем в 1831 г. Он опытным путем установил, что при изменении магнитного поля внутри замкнутого контура в нем возникает электрический ток, который называют индукционным током.
Опыты Фарадея можно воспроизвести следующим образом :
- расположить рядом две катушки с медным проводом (на общем сердечнике или одну катушку внутри другой ) .Одну катушку через ключ соединить с источником тока а вторую подключить к гальванометру

ключа в цепи первой катушки
б)при сближении и удалении катушек относительно друг друга
в) постоянный магнит вставляют в катушку, замкнутую на гальванометр, или вынимают из нее. При движении магнита в контуре возникает электрический ток

https://www.youtube.com/watch?v=4Z-fnlt-41c

Опыты по обнаружению явления электромагнитной индукции

замкнутом контуре при изменении магнитного потока, проходящего через контур.
Особенности индукционного тока:
1.Возникает без внешнего источника питания.
2.Является переменным током:т.е изменяется как по амплитуде,так и по направлению
3.Амплитуда тока зависит от скорости изменения магнитного поля

Определение электромагнитной индукции

в каждой точке пространства).
Магнитным потоком Φ через площадь S контура называют величину
Φ = B · S · cos α,

где B – модуль вектора магнитной индукции, α – угол между вектором и нормалью к плоскости контура . Единица измерения магнитного потока в систем СИ - 1 Вебер (1 Вб)
1 Вб = 1 Тл · 1 м2.

контуре равна скорости изменения магнитного потока, пронизывающего контур

где - скорость изменения магнитного потока , изменение магнитного потока.
Знак «−» перед выражением показывает, что индукционный ток, созданный ЭДС индукции, препятствует изменению магнитного потока в контуре
Если контур содержит N витков, то Ei = - N ΔФ/Δt

Закон электромагнитной индукции

контуре при изменении магнитного потока, всегда направлен так, что создаваемое им магнитное поле препятствует изменению магнитного потока, вызывающего индукционный ток. Это утверждение, сформулированное в 1833 г, называется правилом Ленца.
Если Фвнеш > 0 и нарастает при приближении магнита к кольцу, в контуре возникает индукционный ток такого направления, что его магнитное поле i направлено противоположно внешнему магнитному полю. Если магнитный поток уменьшается, в контуре возникает индукционный ток такого направления, что его магнитное полет сонаправлено с внешним магнитным полем .

Правило Ленца

сила тока, R — полное сопротивление цепи, т. е. сумма сопротивления индукционной катушки и сопротивления остальных частей цепи (реостата, лампочки, амперметра и т. д.)

Закон Ома для замкнутого контура

источнику тока, одна из которых подключается через катушку . При замыкании ключа лампочка 1, включенная через катушку, загорается позже лампочки 2. Это происходит потому, что после замыкания ключа магнитное поле нарастающего тока порождает в катушке индукционную ЭДС, которая в соответствии с правилом Ленца мешает нарастанию тока. При размыкании электрической цепи ток убывает, и при уменьшении магнитного потока в катушке в ней возникает ЭДС самоиндукции, поддерживающая ток в цепи. В результате лампочка 2 при выключении гаснет медленно, а иногда ярко вспыхивает

Опыты по самоиндукции

изменения силы тока. Возникающая при этом ЭДС называется ЭДС самоиндукции.
Магнитный поток, пронизывающий катушку можно найти по формуле
где Ф - магнитный поток через контур, I - сила тока в контуре Коэффициент пропорциональности называют индуктивностью. Единица индуктивности — генри (Гн). 1 Гн = 1 В • с/А .Вокруг проводника с током существует магнитное поле, которое обладает энергией.

Индуктивность катушки

механической энергии в энергию электрического тока в генераторах переменного тока .      Простейшим генератором переменного тока является проволочная рамка, вращающаяся равномерно с угловой скоростью w=const  в однородном магнитном поле с индукцией В . Поток магнитной индукции, пронизывающий рамку площадью S, равен           При равномерном вращении рамки угол поворота
, где - частота вращения(в гц). По закону электромагнитной индукции ЭДС, наводимая в рамке при ее вращении     
  Если к зажимам рамки с помощью щеточно-контактного аппарата подключить нагрузку , то через нее потечет переменный ток.

Генератор переменного тока

индукцией 15 Тл. Определите магнитный поток, пронизывающий контур, если угол между направлением вектора магнитной индукции и нормалью к поверхности контура составляет 60°.
Определите поток магнитной индукции, пронизывающий плоскую поверхность площадью 100 см2 при индукции 0,2 Тл, если поверхность: а) перпендикулярна вектору магнитной индукции, б) параллельна, в) расположена под углом 45° к вектору магнитной индукции, г) расположена под углом 30° к вектору магнитной индукции
Определить магнитный поток, проходящий через прямоугольную площадку со сторонами 20х40 см, если она помещена в однородное магнитное поле с индукцией в 5 Тл под углом 60° к линиям магнитной индукции поля.
Контур радиусом 10 см расположен в однородном магнитном поле с индукцией 0,2 Тл так, что нормаль к ее поверхности образует угол 60° с вектором индукции. Определите магнитный поток (в мВб) через плоскость рамки.

нем за 0,01 с магнитный поток равномерно уменьшается от 0,5 до 0,4 Вб
Соленоид, имеющий 100 витков с площадью сечения 50 см2 каждый, находится в магнитном поле, линии индукции которого параллельны его оси. Определите ЭДС индукции, возникающую в соленоиде, при равномерном уменьшении индукции магнитного поля от 8 Тл до 2 Тл в течение 0,4 с.
Катушка, содержащая 50 витков с площадью сечения 25 см2 каждый, находится в однородном магнитном поле, линии индукции которого перпендикулярны плоскости катушки. Определите изменение индукции магнитного поля, если в катушке возникла ЭДС индукции 5 В за 0,02 с.
.В каком случае ЭДС индукции в проводнике будет большей: при изменении пронизывающего его магнитного потока от 10 Вб до нуля в течение 5 с или при изменении его от 1 Вб до нуля в течение О,1 с? Во сколько раз?

20 А. Какова энергия магнитного поля катушки?
Индуктивность контура 0,05 Гн . Чему равен магнитный поток , пронизывающий контур, если сила тока в нем 8 А
Определить индуктивность катушки, если при токе 6,2А ее магнитное поле обладает энергией 0,32 Дж.
Найти энергию магнитного поля соленоида, в котором при силе тока 10 А возникает магнитный поток 0,5 Вб.

магнитный поток равномерно убывает от 9 до 7 мВб. Определите ЭДС индукции в соленоиде, а также силу индукционного тока в нем, если сопротивление провода равно 20 Ом.
Плоский виток площадью 10 см2 помещен в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции. Сопротивление витка 1 Ом. Какой ток течет по витку, если магнитная индукция убывает со скоростью 0,01 Тл/с?
Магнитный поток, пронизывающий катушку, изменяется со временем как показано на рисунке. Начертить график изменения ЭДС индукции, наводимой в катушке. Каково максимальное значение ЭДС индукции, если в катушке 400 витков проволоки?

ограниченная проводящим контуром, имеющим сопротивление 5 Ом, находится в однородном магнитном поле. Проекция вектора магнитной индукции на вертикальную ось Оz медленно и равномерно возрастает от некоторого начального значения B1z до конечного значения B2z = 4,7 Тл. За это время по контуру протекает заряд Δq = 0,08 Кл. Найдите B1z.(0,7 Тл)
По горизонтально расположенным шероховатым рельсам с пренебрежимо малым сопротивлением могут скользить два одинаковых стержня массой и сопротивлением  каждый. Расстояние между рельсами  а коэффициент трения между стержнями и рельсами  Рельсы со стержнями находятся в однородном вертикальном магнитном поле с индукцией  (см. рисунок). Под действием горизонтальной силы, действующей на первый стержень вдоль рельс, оба стержня движутся поступательно равномерно с разными скоростями. Какова скорость движения первого стержня относительно второго? Самоиндукцией контура пренебречь.
(2м/с)