• " onclick="window.open(this.href,"win2","status=no,toolbar=no,scrollbars=yes,titlebar=no,menubar=no,resizable=yes,width=640,height=480,hakemistot =ei,sijainti=ei"); return false;" > Tulosta
• Sähköposti

Lab #9

Sähkömagneettisen induktion ilmiön tutkiminen

Tavoite: tutkia induktiovirran, induktio-EMF:n esiintymisen olosuhteita.

Laitteet: kela, kaksi tankomagneettia, milliametri.

Teoria

Merkittävä englantilainen fyysikko M. Faraday loi sähkö- ja magneettikenttien keskinäisen yhteyden vuonna 1831. Hän löysi ilmiön. elektromagneettinen induktio.

Lukuisat Faradayn kokeet osoittavat, että magneettikentän avulla on mahdollista saada sähkövirta johtimeen.

Sähkömagneettisen induktion ilmiötarkoittaa sähkövirran esiintymistä suljetussa piirissä, kun piiriin läpäisevä magneettivuo muuttuu.

Sähkömagneettisen induktion ilmiön aikana esiintyvää virtaa kutsutaan induktio.

Sähköpiirissä (kuva 1) tapahtuu induktiovirtaa, jos magneetti liikkuu kelaan nähden tai päinvastoin. Induktiovirran suunta riippuu sekä magneetin liikesuunnasta että sen napojen sijainnista. Induktiovirtaa ei ole, jos kelan ja magneetin suhteellista liikettä ei ole.

Kuva 1.

Tarkkaan ottaen, kun piiri liikkuu magneettikentässä, ei synny tiettyä virtaa, vaan tiettyä e. d.s.

Kuva 2.

Faraday löysi sen kokeellisesti kun magneettivuo muuttuu johtavassa piirissä, syntyy induktion E ind EMF, joka on yhtä suuri kuin piirin rajaaman pinnan läpi kulkevan magneettivuon muutosnopeus miinusmerkillä otettuna:

Tämä kaava ilmaisee Faradayn laki:e. d.s. induktio on yhtä suuri kuin magneettivuon muutosnopeus ääriviivan rajoittaman pinnan läpi.

Kaavan miinusmerkki heijastaa Lenzin sääntö.

Vuonna 1833 Lenz osoitti kokeellisesti lausunnon nimeltä Lenzin sääntö: magneettivuon muuttuessa suljetussa piirissä virittynyt induktiovirta on aina suunnattu siten, että sen luoma magneettikenttä estää induktiovirran aiheuttavan magneettivuon muutoksen.

Magneettivuon kasvaessaФ>0 ja ε ind< 0, т.е. э. д. с. индукции вызывает ток такого направления, при котором его маг­нитное поле уменьшает магнитный поток через контур.

Pienenevällä magneettivuolla F<0, а ε инд >0, eli induktiivisen virran magneettikenttä lisää pienenevää magneettivuoa piirin läpi.

Lenzin sääntö on syvä fyysinen merkitys – se ilmaisee energian säilymisen lakia: jos piirin läpi kulkeva magneettikenttä kasvaa, virta piirissä suunnataan siten, että sen magneettikenttä on suunnattu ulkoista magneettikenttää vasten, ja jos ulkoinen magneettikenttä piirin läpi pienenee, niin virta suunnataan niin, että sen magneettikenttä kenttä tukee tätä pienenevää magneettikenttää.

Induktio-emf riippuu useista syistä. Jos kelaan työnnetään kerran vahva magneetti ja toisen kerran heikko, niin laitteen lukemat ovat ensimmäisessä tapauksessa korkeammat. Ne ovat myös korkeammat, kun magneetti liikkuu nopeasti. Jokaisessa tässä työssä tehdyssä kokeessa induktiovirran suunta määräytyy Lenzin säännön mukaan. Menettely induktiovirran suunnan määrittämiseksi on esitetty kuvassa 2.

Kuvassa kestomagneetin magneettikentän voimalinjat ja induktiovirran magneettikentän linjat on merkitty sinisellä. Magneettikenttäviivat on aina suunnattu N:stä S - magneetin pohjoisnavasta etelänavalle.

Lenzin säännön mukaan johtimessa oleva induktiivinen sähkövirta, joka syntyy magneettivuon muuttuessa, on suunnattu siten, että sen magneettikenttä vastustaa magneettivuon muutosta. Siksi kelassa magneettikenttälinjojen suunta on vastakkainen kestomagneetin voimalinjojen kanssa, koska magneetti liikkuu kelaa kohti. Löydämme virran suunnan kierteen säännön mukaan: jos gimlet (oikealla kierteellä) ruuvataan sisään niin, että sen translaatioliike osuu yhteen kelassa olevien induktiolinjojen suunnan kanssa, niin kiinnityskahva osuu yhteen induktiovirran suunnan kanssa.

Siksi virta milliampeerimittarin läpi kulkee vasemmalta oikealle, kuten kuvassa 1 näkyy punaisella nuolella. Siinä tapauksessa, että magneetti siirtyy pois kelasta, induktiivisen virran magneettikenttälinjat osuvat kestomagneetin voimalinjojen suuntaan ja virta kulkee oikealta vasemmalle.

Edistyminen.

Valmistele raportille taulukko ja täytä se kokeiden aikana.

	Toimii magneetilla ja kelalla	Indikaatioita milliampeerimetri,	Milliampeerimittarin neulan taipumasuunnat (oikea, vasen tai ei jousta)	Induktiovirran suunta (Lenzin säännön mukaan)
	Aseta magneetti nopeasti kelaan pohjoisnavan kanssa
	Jätä magneetti kelaan paikallaan kokemuksen jälkeen 1
	Vedä magneetti nopeasti ulos kelasta
	Siirrä kela nopeasti magneetin pohjoisnapaan
	Jätä kela liikkumatta kokeen 4 jälkeen
	Vedä kela nopeasti pois magneetin pohjoisnavasta
	Työnnä pohjoisnapamagneetti hitaasti kelaan

testikysymykset

1. Mikä on sähkökapasiteetti?

2. Määrittele seuraavat käsitteet: vaihtovirta, amplitudi, taajuus, syklinen taajuus, jakso, värähtelyn vaihe

Lab 11

Sähkömagneettisen induktion ilmiön tutkiminen

Tavoite: tutkia sähkömagneettisen induktion ilmiötä .

Laitteet: milliametri; kela kela; kaareva magneetti; voimanlähde; kela, jossa on rautaydin kokoontaitettavasta sähkömagneetista; reostaatti; avain; liitäntäjohdot; sähkövirtageneraattorin malli (yksi).

Edistyminen

1. Liitä kela milliampeerimittarin puristimiin.

2. Tarkkaile milliampeerimittarin lukemia, vie yksi magneetin napoista kelaan, pysäytä magneetti muutamaksi sekunniksi ja tuo se sitten taas lähemmäs käämiä liu'uttamalla se siihen (kuva). Kirjoita ylös, onko kelassa induktiovirtaa magneetin liikkeen aikana kelaan nähden; pysähdyksensä aikana.

3. Kirjoita ylös, muuttuiko kelaan tunkeutunut magneettivuo Ф magneetin liikkeen aikana; pysähdyksensä aikana.

4. Piirrä ja kirjoita edelliseen kysymykseen antamiesi vastausten perusteella johtopäätös, missä olosuhteissa kelassa on induktiovirta.

5. Miksi tämän kelan läpäisevä magneettivuo muuttui, kun magneetti lähestyi käämiä? (Vastataksesi tähän kysymykseen, muista ensinnäkin, mistä suureista magneettivuo Ф riippuu ja toiseksi, on kestomagneetin magneettikentän induktiovektorin B moduuli tämän magneetin lähellä ja sen ulkopuolella.)

6. Kelan virran suunta voidaan arvioida suunnan perusteella, jossa milliampeerimetrin neula poikkeaa nollajaosta.
Tarkista, onko käämin induktiovirran suunta sama vai erilainen, kun magneetin sama napa lähestyy ja siirtyy pois siitä.

7. Lähesty magneettinapaa kelaan sellaisella nopeudella, että milliampeerin neula poikkeaa enintään puolet asteikansa raja-arvosta.

Toista sama koe, mutta magneetin suuremmalla nopeudella kuin ensimmäisessä tapauksessa.

Muuttuiko tämän kelan tunkeutuva magneettivuo Ф nopeammin tai pienemmällä magneetin liikenopeudella kelaan nähden?

Kun magneettivuo muuttui nopeasti tai hitaasti kelan läpi, ilmestyikö siihen suurempi virta?

Tee ja kirjoita viimeiseen kysymykseen antamasi vastauksen perusteella johtopäätös siitä, kuinka kelassa esiintyvän induktiovirran voimakkuusmoduuli riippuu tähän kelaan läpäisevän magneettivuon Ф muutosnopeudesta.

8. Kokoa asennus koetta varten piirustuksen mukaan.

9. Tarkista, onko kelassa 1 induktiovirtaa seuraavissa tapauksissa:

a. suljettaessa ja avattaessa piiri, joka sisältää kelan 2;

b. kun se virtaa kelan 2 läpi tasavirta;

c. lisäämällä ja pienentämällä kelan 2 läpi kulkevan virran voimakkuutta siirtämällä reostaatin liukusäädintä sopivalle puolelle.

10. Missä kohdassa 9 luetelluista tapauksista kelaan läpäisevä magneettivuo muuttuu? Miksi hän muuttuu?

11. Tarkkaile sähkövirran esiintymistä generaattorimallissa (kuva). Selitä, miksi magneettikentässä pyörivässä kehyksessä esiintyy induktiovirtaa.

testikysymykset

1. Muotoile sähkömagneettisen induktion laki.

2. Kuka ja milloin muotoili sähkömagneettisen induktion lain?

Laboratorio 12

Kelan induktanssin mittaus

Tavoite: Vaihtovirran sähköpiirien peruslakien tutkiminen ja yksinkertaisimpien induktanssin ja kapasitanssin mittausmenetelmien tuntemus.

Lyhyt teoria

Sähköpiirissä olevan muuttuvan sähkömotorisen voiman (EMF) vaikutuksesta siihen syntyy vaihtovirta.

Vaihtovirta on virtaa, jonka suunta ja suuruus muuttuvat. Tässä artikkelissa tarkastellaan vain sellaista vaihtovirtaa, jonka arvo muuttuu ajoittain sinimuotoisen lain mukaan.

Sinivirran huomioiminen johtuu siitä, että kaikki suuret voimalaitokset tuottavat vaihtovirtoja, jotka ovat hyvin lähellä sinimuotoisia virtoja.

Vaihtovirta metalleissa on vapaiden elektronien liikettä yhteen suuntaan tai vastakkaiseen suuntaan. Sinimuotoisella virralla tämän liikkeen luonne osuu harmonisten värähtelyjen kanssa. Siten sinimuotoisella vaihtovirralla on jakso T- yhden täydellisen värähtelyn aika ja taajuus v täydellisten värähtelyjen lukumäärä aikayksikköä kohti. Näiden määrien välillä on suhde

AC-piiri, toisin kuin tasavirtapiiri, mahdollistaa kondensaattorin sisällyttämisen.

https://pandia.ru/text/80/343/images/image073.gif" alt="(!LANG:http://web-local.rudn.ru/web-local/uem/ido/8/Image443 .gif" width="89" height="24">,!}

nimeltään täyttä vastusta tai impedanssi ketjut. Siksi lauseketta (8) kutsutaan vaihtovirran Ohmin laiksi.

Tässä työssä aktiivista vastustusta R käämi määritetään Ohmin lain avulla tasavirtapiirin osalle.

Tarkastellaan kahta erityistapausta.

1. Piirissä ei ole kondensaattoria. Tämä tarkoittaa, että kondensaattori sammutetaan ja sen sijaan piiri suljetaan johtimella, jonka potentiaalin pudotus on käytännössä nolla, eli arvo U yhtälössä (2) on nolla..gif" alt="(!LANG:http://web-local.rudn.ru/web-local/uem/ido/8/Image474.gif" width="54" height="18">.!}

2. Piirissä ei ole käämiä: Näin ollen.

Sillä kaavoista (6), (7) ja (14) meillä on vastaavasti

Tuntisuunnitelma

Oppitunnin aihe: Laboratoriotyö: "Sähkömagneettisen induktion ilmiön tutkiminen"

Ammatin tyyppi - sekalainen.

Oppitunnin tyyppi yhdistetty.

Oppitunnin oppimistavoitteet: tutkia sähkömagneettisen induktion ilmiötä

Oppitunnin tavoitteet:

Koulutuksellinen:tutkia sähkömagneettisen induktion ilmiötä

Kehittyy. Kehittää kykyä tarkkailla, muodostaa käsitys tieteellisen tiedon prosessista.

Koulutuksellinen. Kehitä kognitiivista kiinnostusta aihetta kohtaan, kehitä kykyä kuunnella ja tulla kuulluksi.

Suunnitellut koulutustulokset: Vahvistaa fysiikan opetuksen käytännön perehtymistä, taitojen muodostumista soveltaa hankittua tietoa erilaisissa tilanteissa.

Luonne: kanssa edistää fyysisten esineiden emotionaalista havaintoa, kykyä kuunnella, selkeästi ja tarkasti ilmaista ajatuksiaan, kehittää aloitteellisuutta ja aktiivisuutta fyysisten ongelmien ratkaisemisessa, muodostaa kykyä työskennellä ryhmässä.

Metasubjekti: skehittää kykyä ymmärtää ja käyttää visuaalisia apuvälineitä (piirustukset, mallit, kaaviot). Algoritmisten ohjeiden olemuksen ymmärtämisen kehittäminen ja kyky toimia ehdotetun algoritmin mukaisesti.

aihe: noin osaa fyysistä kieltä, kykyä tunnistaa rinnakkais- ja sarjaliitännät, kyky navigoida sähköpiirissä, koota piirejä. Kyky yleistää ja tehdä johtopäätöksiä.

Oppitunnin edistyminen:

1. Oppitunnin alun organisointi (poissaolijoiden merkitseminen, oppilaiden valmiuden tarkistaminen oppitunnille, opiskelijoiden kysymyksiin vastaaminen kotitehtävistä) - 2-5 minuuttia.

Opettaja kertoo oppilaille oppitunnin aiheen, muotoilee oppitunnin tavoitteet ja esittelee oppilaille tuntisuunnitelman. Oppilaat kirjoittavat oppitunnin aiheen vihkoonsa. Opettaja luo edellytykset oppimistoiminnan motivaatiolle.

Uuden materiaalin hallinta:

Teoria. Sähkömagneettisen induktion ilmiökoostuu sähkövirran esiintymisestä johtavassa piirissä, joka joko lepää vaihtuvassa magneettikentässä tai liikkuu vakiomagneettikentässä siten, että piiriin läpäisevien magneettisten induktiolinjojen lukumäärä muuttuu.

Magneettikenttä kussakin avaruuden pisteessä on tunnusomaista magneettisen induktiovektorin B avulla. Asetetaan suljettu johdin (piiri) tasaiseen magneettikenttään (katso kuva 1.)

Kuva 1.

Normaali muodostaa kulman johtimen tasoon nähdenmagneettisen induktiovektorin suunnan kanssa.

magneettinen virtausФ läpi pinnan, jonka pinta-ala on S, kutsutaan arvoksi, joka on yhtä suuri kuin magneettisen induktiovektorin B moduulin ja alueen S ja kulman kosinin tulovektorien välillä ja .

Ф=В S cos α (1)

Suljetussa piirissä esiintyvän induktiivisen virran suunta sen läpi kulkevan magneettivuon muuttuessa määräytyy Lenzin sääntö: suljetussa piirissä syntyvä induktiivinen virta vastustaa magneettikentällään sen aiheuttamaa muutosta magneettivuossa.

Käytä Lenzin sääntöä seuraavasti:

1. Aseta ulkoisen magneettikentän magneettisen induktion B linjojen suunta.

2. Selvitä, kasvaako tämän kentän magneettinen induktiovirta ääriviivan ( F 0) tai laskee ( F 0).

3. Aseta magneettisen induktion B "magneettikentän linjojen suunta

induktiivinen virta Ikäyttämällä gimlet-sääntöä.

Kun magneettivuo muuttuu ääriviivan rajaaman pinnan läpi, jälkimmäiseen ilmaantuu ulkoisia voimia, joiden toimintaa luonnehtii EMF, ns. Induktion EMF.

Sähkömagneettisen induktion lain mukaan suljetun silmukan induktion EMF on itseisarvoltaan yhtä suuri kuin silmukan rajoittaman pinnan läpi kulkevan magneettivuon muutosnopeus:

Laitteet ja varusteet:galvanometri, virtalähde, ydinkelat, kaarimagneetti, avain, liitäntäjohdot, reostaatti.

Työmääräys:

1. Induktiovirran saaminen. Tätä varten tarvitset:

1.1. Kokoa kuvan 1.1 avulla piiri, joka koostuu kahdesta kelasta, joista toinen on kytketty tasavirtalähteeseen reostaatin ja avaimen kautta ja toinen, joka sijaitsee ensimmäisen yläpuolella, on kytketty herkkään galvanometriin. (katso kuva 1.1.)

Kuva 1.1.

1.2. Sulje ja avaa piiri.

1.3. Varmista, että induktiovirta esiintyy yhdessä käämistä käämin sähköpiirin sulkemishetkellä, joka on paikallaan ensimmäiseen nähden, samalla kun tarkkailet galvanometrin neulan poikkeaman suuntaa.

1.4. Laita galvanometriin kytketty käämi liikkeelle tasavirtalähteeseen kytkettyyn kelaan nähden.

1.5. Varmista, että galvanometri havaitsee sähkövirran esiintymisen toisessa kelassa sen liikkeen yhteydessä, kun taas galvanometrin nuolen suunta muuttuu.

1.6. Suorita koe galvanometriin kytketyllä kelalla (katso kuva 1.2.)

Kuva 1.2.

1.7. Varmista, että induktiovirta syntyy, kun kestomagneetti liikkuu kelaan nähden.

1.8. Tee johtopäätös induktiovirran syystä suoritetuissa kokeissa.

2. Lenzin säännön täyttymisen tarkistaminen.

2.1. Toista koe kohdasta 1.6. (Kuva 1.2.)

2.2. Piirrä jokaisesta tämän kokeen neljästä tapauksesta kaaviot (4 kaaviota).

Kuva 2.3.

2.3. Tarkista Lenzin säännön toteutuminen kussakin tapauksessa ja täytä taulukko 2.1 näiden tietojen mukaan.

Taulukko 2.1.

N kokemus	Menetelmä induktiovirran saamiseksi
	Magneetin pohjoisnavan lisääminen kelaan				lisääntyy
	Magneetin pohjoisnapa irrotetaan kelasta				vähenee
	Magneetin etelänavan asettaminen kelaan				lisääntyy
	Magneetin etelänavan poistaminen kelasta				vähenee

3. Tee johtopäätös tehdystä laboratoriotyöstä.

4. Vastaa turvakysymyksiin.

Testikysymykset:

1. Miten suljetun piirin tulisi liikkua tasaisessa magneettikentässä, translaatio- tai pyörimissuuntaisesti, niin että siihen syntyy induktiivinen virta?

2. Selitä, miksi piirin induktiivisella virralla on sellainen suunta, että sen magneettikenttä estää sen aiheuttaman magneettivuon muutoksen?

3. Miksi sähkömagneettisen induktion laissa on "-"-merkki?

4. Magnetoitu terästanko putoaa magnetoidun renkaan läpi akseliaan pitkin, jonka akseli on kohtisuorassa renkaan tasoon nähden. Miten kehän virta muuttuu?

Pääsy laboratoriotöihin 11

1. Mikä on magneettikentän tehoominaisuuden nimi? Sen graafinen merkitys.

2. Miten magneettisen induktiovektorin moduuli määritetään?

3. Määritä magneettikentän induktion mittayksikkö.

4. Miten magneettisen induktiovektorin suunta määritetään?

5. Muotoile gimlet-sääntö.

6. Kirjoita muistiin magneettivuon laskentakaava. Mikä on sen graafinen merkitys?

7. Määritä magneettivuon mittayksikkö.

8. Mikä on sähkömagneettisen induktion ilmiö?

9. Mistä johtuu varausten erottuminen magneettikentässä liikkuvassa johtimessa?

10. Mikä on syynä varausten erottumiseen kiinteässä johtimessa vaihtuvassa magneettikentässä?

11. Muotoile sähkömagneettisen induktion laki. Kirjoita kaava muistiin.

12. Muotoile Lenzin sääntö.

13. Selitä Lenzin sääntö, joka perustuu energian säilymisen lakiin.

Tavoite: kokeellinen tutkimus Lenzin säännön magneettisen induktion ilmiöstä.
Teoreettinen osa: Sähkömagneettinen induktioilmiö muodostuu sähkövirran esiintymisestä johtavassa piirissä, joka joko lepää ajassa muuttuvassa magneettikentässä tai liikkuu vakiomagneettikentässä siten, että magneettisen induktiolinjojen määrä tunkeutuu piirin muutokset. Meidän tapauksessamme olisi järkevämpää muuttaa magneettikenttää ajassa, koska se syntyy liikkuvasta (vapaasti) magneetista. Lenzin säännön mukaan suljetussa piirissä esiintyvä induktiivinen virta vastustaa magneettikentällään sen aiheuttamaa muutosta magneettivuossa. Tässä tapauksessa voimme havaita tämän milliampeerin neulan poikkeaman perusteella.
Laitteet: Millimetri, virtalähde, käämit ytimillä, kaarimagneetti, painikekytkin, liitäntäjohdot, magneettineula (kompassi), reostaatti.

Työmääräys

I. Induktiovirran syntymisehtojen selvittäminen.

1. Liitä kela milliampeerimittarin puristimiin.
2. Tarkkaile milliampeerimittarin lukemia ja pane merkille, tapahtuiko induktiovirta, jos:

* Aseta magneetti kiinteään kelaan,
* poista magneetti kiinteästä kelasta,
* Aseta magneetti kelan sisään jättäen sen liikkumatta.

3. Selvitä, kuinka kelaan läpäisevä magneettivuo Ф muuttui kussakin tapauksessa. Tee johtopäätös olosuhteista, joissa induktiivinen virta ilmaantui kelaan.
II. Induktiovirran suunnan tutkimus.

1. Kelan virran suunta voidaan arvioida suunnan perusteella, jossa milliampeerimetrin neula poikkeaa nollajaosta.
Tarkista, onko induktiovirran suunta sama, jos:
* aseta kelaan ja poista magneetti pohjoisnavan kanssa;
* Aseta magneetti magneettikelaan pohjoisnavan ja etelänavan kanssa.
2. Ota selvää, mikä kussakin tapauksessa muuttui. Tee johtopäätös siitä, mikä määrittää induktiovirran suunnan. III. Induktiovirran suuruuden tutkimus.

1. Siirrä magneettia lähemmäs kiinteää käämiä hitaasti ja suuremmalla nopeudella, huomioi kuinka monta jakoa (N 1 , N 2 ) milliammetrin nuoli poikkeaa.

2. Tuo magneetti lähemmäksi käämiä pohjoisnavan kanssa. Huomaa kuinka monta divisioonaa N 1 milliammetrin neula poikkeaa.

Kiinnitä tankomagneetin pohjoisnapa kaarevan magneetin pohjoisnapaan. Selvitä kuinka monta divisioonaa N Kuvassa 2 milliampeerimittarin nuoli poikkeaa, kun kaksi magneettia lähestyy samanaikaisesti.

3. Selvitä, kuinka magneettivuo muuttui kussakin tapauksessa. Tee johtopäätös siitä, mistä induktiovirran suuruus riippuu.

Vastaa kysymyksiin:

1. Ensin nopeasti ja sitten hitaasti työnnä magneetti kuparilangan kelaan. Siirtyykö sama sähkövaraus kelan lankaosan läpi?
2. Tuleeko kumirenkaaseen induktiovirtaa, kun siihen viedään magneetti?

Tällä oppitunnilla suoritamme laboratoriotyön nro 4 "Sähkömagneettisen induktion ilmiön tutkiminen." Tämän oppitunnin tarkoituksena on tutkia sähkömagneettisen induktion ilmiötä. Suoritamme tarvittavia laitteita käyttämällä laboratoriotyötä, jonka lopussa opimme tutkimaan ja määrittämään tätä ilmiötä oikein.

Tavoitteena on opiskella sähkömagneettisen induktion ilmiöt.

Laitteet:

1. Millimetri.

2. Magneetti.

3. Kela-kela.

4. Nykyinen lähde.

5. Reostaatti.

6. Avain.

7. Kela sähkömagneetista.

8. Kytkentäjohdot.

Riisi. 1. Kokeellinen laitteisto

Aloitetaan laboratorio keräämällä asetukset. Laboratoriossa käytettävän piirin kokoamiseksi kiinnitämme kelan milliammetriin ja käytämme magneettia, jota siirrämme lähemmäs tai kauemmaksi kelasta. Samalla meidän on muistettava, mitä tapahtuu, kun induktiovirta ilmestyy.

Riisi. 2. Koe 1

Ajattele kuinka selittää havaitsemamme ilmiö. Kuinka magneettivuo vaikuttaa näkemäänsä, erityisesti sähkövirran alkuperään. Voit tehdä tämän katsomalla apukuvaa.

Riisi. 3. Kestotankomagneetin magneettikenttäviivat

Huomaa, että magneettisen induktion linjat tulevat ulos pohjoisnavasta, menevät etelänavalle. Samaan aikaan näiden linjojen lukumäärä, niiden tiheys on erilainen magneetin eri osissa. Huomaa, että myös magneettikentän suunta vaihtelee pisteestä toiseen. Siksi voidaan sanoa, että magneettivuon muutos johtaa siihen, että suljetussa johtimessa syntyy sähkövirtaa, mutta vain kun magneetti liikkuu, siksi tämän kelan kierrosten rajoittaman alueen tunkeutuva magneettivuo muuttuu.

Sähkömagneettisen induktion tutkimuksemme seuraava vaihe liittyy määritelmään induktiovirran suunta. Voimme arvioida induktiovirran suunnan suunnasta, johon milliampeerimittarin nuoli poikkeaa. Käytämme kaarevaa magneettia ja näemme, että kun magneetti lähestyy, nuoli poikkeaa yhteen suuntaan. Jos nyt magneettia siirretään toiseen suuntaan, nuoli poikkeaa toiseen suuntaan. Kokeen tuloksena voidaan sanoa, että induktiovirran suunta riippuu myös magneetin liikesuunnasta. Huomaa myös, että induktiovirran suunta riippuu myös magneetin navasta.

Huomaa, että induktiovirran suuruus riippuu magneetin liikenopeudesta ja samalla magneettivuon muutosnopeudesta.

Toinen osa laboratoriotyöstämme liittyy toiseen kokeeseen. Katsotaanpa tämän kokeen kaaviota ja keskustellaan siitä, mitä teemme nyt.

Riisi. 4. Koe 2

Toisessa piirissä periaatteessa mikään ei ole muuttunut induktiivisen virran mittauksen suhteen. Sama milliametri kiinnitetty kelaan. Kaikki pysyy kuten oli ensimmäisessä tapauksessa. Mutta nyt saamme magneettivuon muutoksen, joka ei johdu kestomagneetin liikkeestä, vaan toisen kelan virranvoimakkuuden muutoksesta.

Ensimmäisessä osassa tutkimme läsnäoloa induktiovirta piiriä suljettaessa ja avattaessa. Joten, kokeilun ensimmäinen osa: suljemme avaimen. Kiinnitä huomiota, virta kasvaa piirissä, nuoli poikkesi toiselle puolelle, mutta kiinnitä huomiota, nyt avain on kiinni, eikä milliampeerimittari näytä sähkövirtaa. Tosiasia on, että magneettivuossa ei ole muutosta, olemme jo puhuneet tästä. Jos avain avataan nyt, milliametrimittari näyttää, että virran suunta on muuttunut.

Toisessa kokeessa näemme kuinka induktiovirta kun sähkövirta toisessa piirissä muuttuu.

Kokeen seuraava osa on seurata kuinka induktiovirta muuttuu, jos virtapiirissä muuttuu reostaatin takia. Tiedät, että jos muutamme sähkövastusta piirissä, Ohmin lain mukaan myös sähkövirtamme muuttuu. Kun sähkövirta muuttuu, magneettikenttä muuttuu. Reostaatin liukukoskettimen siirron hetkellä magneettikenttä muuttuu, mikä johtaa induktiovirran esiintymiseen.

Laboratorion päätteeksi meidän pitäisi tarkastella, kuinka induktiivinen sähkövirta syntyy sähkövirtageneraattorissa.

Riisi. 5. Sähkövirtageneraattori

Sen pääosa on magneetti, ja näiden magneettien sisällä on kela, jossa on tietty määrä kierrettyjä kierroksia. Jos nyt pyöritetään tämän generaattorin pyörää, induktiovirta indusoituu kelan käämitykseen. Kokeesta voidaan nähdä, että kierrosten määrän kasvu johtaa siihen, että polttimo alkaa palaa kirkkaammin.

Luettelo lisäkirjallisuudesta:

Aksenovich L. A. Fysiikka lukiossa: teoria. Tehtävät. Testit: Proc. yleistä tarjoaville laitoksille. ympäristöt, koulutus / L.A. Aksenovich, N.N. Rakina, K.S. Farino; Ed. K. S. Farino. - Mn.: Adukatsy i vykhavanne, 2004. - C. 347-348. Myakishev G.Ya. Fysiikka: Elektrodynamiikka. 10-11 luokkaa. Oppikirja fysiikan syvälliseen opiskeluun / G.Ya. Myakishev, A.3. Sinyakov, V.A. Slobodskov. - M.: Bustard, 2005. - 476 s. Purysheva N.S. Fysiikka. Luokka 9 Oppikirja. / Purysheva N.S., Vazheevskaya N.E., Charugin V.M. 2. painos, stereotypia. - M.: Bustard, 2007.