Презентация выполнена для проведения урока в 11 классе по теме "Магнитный поток" согласно учебнику В.А. Касьянова Физика 11 углубленный курс. Задачи в конце презентации совпадают с задачами в учебнике. Сделано для возможности использования учащимися при самостоятельном разборе данного материала, например при отсутствии их на уроке, или дистанционном преподавании
Магнитный
поток
Физика 11 класс
Аналогия с потоком
жидкости
Магнитный поток – характеризует
магнитное поле в определенной
области пространства.
При наборе воды (фото), нас не
горловины бутылки.
интересует вся вода ручья
(водопада), а только та ее часть
которая попадает в плоскость
Аналогия с потоком
жидкости
Поток жидкости – объем жидкости протекающей сквозь
поперечное сечение трубы за единицу времени.
Пусть жидкость двигается со скоростью
v по трубе с площадью сечения ∆S
Поток жидкости
На рисунке:
v – скорость течения воды
∆S – площадь сечения
∆S ⊥ площадь сечения перпендикулярная скорости
α
– угол между сечением и перпендикулярным
сечением.
Объем жидкости которая пройдет через сечение ∆S
∆V= ∆S ⊥ v ∆t= ∆S v ∆tcosα
Аналогия с потоком
жидкости
Тогда формула потока жидкости (или поток вектора
скорости):
Поток жидкости
Магнитный поток
Краткие итоги:
Магнитный поток, или поток вектора магнитной индукции −
− скалярная величина, которая количественно описывает
прохождение магнитного поля через некоторую поверхность.
Магнитный поток, равный 1 Вб, создается магнитным
полем с индукцией 1 Тл, пронизывающим по
направлению нормали плоский контур площадью 1 м2:
Магнитный поток Ф, пронизывающий площадь контура, зависит от:
• величины вектора магнитной индукции;
• площади контура;
• его ориентации относительно линий индукции магнитного поля.
Задачи
Задача 1.
Индукция однородного магнитного поля B=0,1 Тл направлена по оси Y. Найдите
магнитный поток сквозь четверть круга радиусом R=10 см, расположенную в
плоскости XZ (рис. 1, а) под углом 60° к плоскости XZ (рис 1, б).
Дано:
B=0,1 Тл
R=0,1 м
Ф?
Магнитный поток
площадь четверти круга
α
– угол между вектором нормали и вектором индукции
α
= 0
Поэтому получаем:
для первой ситуации => cos0 = 1
Задачи
Задача 1.
Индукция однородного магнитного поля B=0,1 Тл направлена по оси Y. Найдите
магнитный поток сквозь четверть круга радиусом R=10 см, расположенную в
плоскости XZ (рис. 1, а) под углом 60° к плоскости XZ (рис 1, б).
Дано:
B=0,1 Тл
R=0,1 м
Ф?
Магнитный поток
площадь четверти круга
α
– угол между вектором нормали и вектором индукции
α
= 60˚
Поэтому получаем:
для второй ситуации => cos 60˚ = 0,5
Задача 2.
Задачи
Квадратная рамка со стороной a=10 см вдвигается со скоростью v=3 см/с в однородное
магнитное поле с индукцией B=102 Тл, направленной перпендикулярно плоскости рамки,
Найдите магнитный поток сквозь рамку в момент времени t=2 с
Дано:
a=0,1 м
v=3*102 м/с
B=102 Тл
t=2 c
Ф?
Магнитный поток
α
= 0˚
=> cos 0˚ = 1
=>
Поэтому получаем:
0,6 Вб
t=0
t=3 c
a
x
Задача 3.
Задачи
Проволочное кольцо радиусом R, находящееся в плоскости чертежа, поворачивается на
180˚ относительно вертикальной оси(см. рис.) Индукция магнитного поля
перпендикулярна плоскости чертежа. Найдите изменение магнитного потока сквозь
кольцо в результате его поворота.
Магнитный поток
α
В первом случае
= 0˚
1
=> cos 0˚ =
α
Во втором случае
= 180˚
=> cos 180˚ = 1
1
2
Задача 4.
Задачи
Найдите магнитный поток Ф в произвольный момент времени t, пронизывающий
. ω
прямоугольную рамку со сторонами a и b, вращающуюся с угловой скоростью
Индукция однородного магнитного поля B перпендикулярна плоскости чертежа.
Постройте график зависимости Ф(t).
Магнитный поток
ω
Угловая скорость
время t
ω показывает на какой угол повернется рамка за
Поэтому
t.ω
= α
B
Задача 5.
Задачи
Найдите магнитный поток создаваемый однородным магнитным полем с
индукцией B и проходящий сквозь полусферу радиусом R
Магнитный поток
Из чертежа хорошо видно, что поток в
этом случае равен потоку через
поперечное сечение полусферы, т.е. круг
S= Rπ 2
Ф=В Rπ 2
Магнитный поток.pptx
