Презентация к уроку по физике на тему "Электромагнитная индукция" для 11 класса

Ф-11 ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ ОК -1 §8-16 Применение электромагнитной индукции Леоненко Анна Николаевна, учитель физики высшей категории МБОУ СОШ №1 г.Североуральска

ОСНОВОПОЛОЖНИКИ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ Майкл ФАРАДЕЙ  (АНГЛИЯ) (1791 – 1867) Эмилий Христианович  ЛЕНЦ (РОССИЯ) (1804 – 1865) Джозеф ГЕНРИ  (США) (1797 – 1878)

ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ -       явление  возникновения  индукционного    электрического тока в замкнутом проводящем  контуре  при  изменении  магнитного  потока,  пронизывающего этот контур. 1821  ­ 1931 годы 1821  ­ 1931 годы Майкл ФАРАДЕЙ  (АНГЛИЯ) (1791 – 1867) ПРЕВРАТИТЬ МАГНЕТИЗМ В ЭЛЕКТРИЧЕСТВО !!!

МАГНИТНЫЙ ПОТОК (Ф) - СФВ, характеризующая число вектора  магнитной индукции, пронизывающего  контур площадью S  Ф 1 Вб cos Ф  BS  n  n  мТл 21 1 ФФ  max  BS если 00 В  1 В 2 1 ФФ  2 α 0Ф 090

ИЗМЕНЕНИЕ МАГНИТНОГО ПОТОКА: ΔФ = Ф2 – Ф1 Ф  BS 1. cos ΔВ = В2 – В1 Изменение во времени магнитного поля 2.  при неподвижном контуре: • • введение (выведение) магнита в катушку относительное движение катушек,  имеющих общий сердечник   ΔS = S2 – S1 3. 4. ΔСosα = Cosα2 – Cosα1  Ф BS  сos Вращение проводника (контура)  в однородном магнитном поле ΔФ= L (I2 – I1) cos  SBФ Движение проводника в  однородном магнитном поле  (деформация контура)   • • Изменение электрического тока в контуре: замыкание (размыкание) электрической цепи изменение силы тока в цепи при помощи  реостата

ЗАКОН ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ ФАРАДЕЯ:     При изменении магнитного потока в проводящем контуре  возникает ЭДС индукции , равная скорости изменения магнитного  потока через поверхность, ограниченную контуром, взятой со знаком  минус. i ­ для  N  витков ЭДС индукции не зависит от:  материала, сопротивления и  температуры проводника i ЭДС индукции зависит ТОЛЬКО от характера изменения магнитного потока! индукционный ток

ПРАВИЛО ЛЕНЦА (ЗСЭ): 1833 г. НАПРАВЛЕНИЕ ИНДУКЦИОННОГО ТОКА Индукционный ток всегда препятствует  причине, его вызвавшей. Эмилий ЛЕНЦ  (РОССИЯ) (1804 – 1865) Ф  возрастает Ф  убывает

ПРАВИЛО ЛЕНЦА: УМЕНЬШАЕТ ПОДДЕРЖИВАЕТ

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). 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.

ВИХРЕВОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ (ВЭП) ­ электрическое поле, порождаемое  переменным магнитным  полем Свойства:  источник – переменное МП  индикатор – замкнутый проводящий контур  имеет вихревой характер – линии напряженности –замкнуты  Непотенциально

ТОКИ ФУКО (ИНДУКЦИОННЫЕ,  ВИХРЕВЫЕ) ­ вихревые токи, возникающие в сплошных, массивных проводниках  ТЕПЛОВОЕ           нагревание + • индукционные плавильные печи ­ •сварка металлов •индуктотермия • сердечники электродвигателей, трансформаторов, электрогенераторов ДЕЙСТВИЯ ВРАЩАЮЩЕЕ • индукционные спидометры •бетатрон • индукционные счетчики ТОРМОЗЯЩЕЕ • успокоители стрелок  электроизмерительных приборов • компас

ЭДС инд. В ДВИЖУЩИХСЯ ПРОВОДНИКАХ  Bq   Bl sin  q sin  Л  F lFA Л A q  Bl  i   sin Правило правой руки для определения тока (ППР) i  Причина – сила Лоренца

САМОИНДУКЦИЯ - возникновение  явление  (индукционного  электрического тока)  в проводящем контуре при изменении в нём   силы тока. индукции  ЭДС  Л2 L  Ф I Вб 1 1 А Ф~B~I Ф=LI  1 L  Гн Л1 Лампа Л1 будет загораться позже ламы  Л2,  т.к. возникающая ЭДС самоиндукции, будет  препятствовать нарастанию тока в цепи.     EE ст E вихр   силой  Индуктивность  контура  (L)  ­  коэффициент  пропорциональности  между  в  проводящем контуре и созданным им магнитным  потоком, пронизывающим этот контур. L  зависит    от  формы  ,  размеров  проводящего  контура  и  магнитной  проницаемости  среды,  в  которой он находится. тока

САМОИНДУКЦИЯ

САМОИНДУКЦИЯ Евихр Ест 1 2 Евихр Ест 1 2 УМЕНЬШАЕТ    EE ст E вихр   ПОДДЕРЖИВАЕТ

ЗАКОН ЭМИ ДЛЯ САМОИНДУКЦИИ    ЭДС самоиндукции, возникающая  при изменении силы тока в контуре ,  равна скорости изменения силы тока  в контуре, взятой со знаком  минус.  is  Ф  t   IL  t  is L  I  t L 0 2 SN l ­ индуктивность катушки

ЭНЕРГИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ      Энергия магнитного поля Wм  катушки с  индуктивностью L, создаваемого током I, равна  площади фигуры под графиком Ф=f(I)