Удивительное открытие Фарадея.

  • Презентации учебные
  • pptx
  • 12.12.2022
Публикация на сайте для учителей

Публикация педагогических разработок

Бесплатное участие. Свидетельство автора сразу.
Мгновенные 10 документов в портфолио.

В презентации обосновывается введение нового понятия для магнитного поля "магнитный поток". приводится большое число примеров работы с этим понятием. Демонстрируется в рисунках логика работы электрического генератора, основной идеей для которой является обсуждаемое понятие. Предъявляется математическая формулировка закона электро-магнитной индукции Фарадея (для школьной программы).
Иконка файла материала ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ.pptx

ЗАКОН
ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ
ИНДУКЦИИ

© Исакова М.А., 2017

В 1820 году датский учёный Ганс Эрстед открыл явление, которое состояло в том, что вокруг проводника с током возникает вихревое электрическое поле:

I

I

Правило «правой руки»
(определение направления
магнитных линий):

Английский физик Майкл Фарадей, узнав об опытах Эрстеда, занялся поисками связи магнитных явлений с электрическими. Он поставил перед собой задачу –
«превратить магнетизм в электричество».
Поиски Фарадея продолжались с 1821 до 1831 года. Он смог доказать, что
магнитное поле может порождать
электрический ток.

В 1831 году
Майкл Фарадей открыл способ создания электрического поля в проводнике и, соответственно, возможности появления в проводнике электрического тока (независимо от наличия источника тока).

Ф – магнитный поток

Ф = В·S·cosα

В – индукция магнитного поля, пронизывающего контур (модуль)
S – площадь контура
α – угол между направлением магнитной индукции и нормалью к контуру

[Ф] = Вб (вебер)

КАЧЕСТВЕННО:

В проводнике возникает ток при условии изменения магнитного потока через контур.
Об изменении магнитного потока свидетельствует изменение числа магнитных линий, пронизывающих контур.

В:

S:

cosα:

Возникновение индукционного тока в одной катушке при наличии тока в другой катушке:

Возникновение индукционного тока при внесении (внутрь колец катушки) и вынесении магнита:




χ

χ

χ

χ

χ


ПРАВИЛО ЛЕНЦА:

при изменении магнитного потока, пронизывающего контур, в этом контуре возникает ток такой, что создаваемое им магнитное поле препятствует изменению исходного магнитного потока.

Пример:




χ

χ

χ

χ

χ





χ

χ

χ

χ

χ





χ

χ

χ

χ

χ





χ

χ

χ

χ

χ





χ

χ

χ

χ

χ





χ

χ

χ

χ

χ





χ

χ

χ

χ

χ





χ

χ

χ

χ

χ





χ

χ

χ

χ

χ


В

Ii

1) x

Ф

x

Вi

Ii

3)

2)

4)

1)

В

2)

Ф

3)

Вi

4)

направление тока по ближайшему участку провода – вниз

– все кольца спирали находятся в одинаковых условиях,
поэтому в них возникнет ток одного направления.

А

А

А

А

Внешнее магнитное поле (черные стрелки В )
Изменение внешнего магнитного потока
Индуцируемое поле (красные стрелки Вi )
(правило Ленца)
4) Ток, создающий поле Вi (красные стрелки Ii )
(правило правой руки)

Bi

Bi

Bi

Bi

1) B

3) Bi

2) Ф

Ii

B

4) … Ii

ГЕНЕРАТОР
ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА:

В

I

ГЕНЕРАТОР
ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА:

вращающаяся часть — РОТОР
неподвижная часть — СТАТОР

при условии равномерного изменения магнитного потока величина ЭДС индукции, возникающей в контуре, определяется по формуле:

ЗАКОН ФАРАДЕЯ:

Δt

ΔФ

т.е. зависит от скорости изменения
магнитного потока.

ИНДУКЦИОННЫЙ ТОК
В КОНТУРЕ

Ii = U / R

Ii = U / R

= U / R

ΔФ

Δt