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लैब #9

विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटना का अध्ययन

उद्देश्य: इंडक्शन करंट, इंडक्शन ईएमएफ की घटना के लिए स्थितियों का अध्ययन करने के लिए।

उपकरण: कॉइल, दो बार मैग्नेट, मिलीमीटर।

लिखित

विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों का पारस्परिक संबंध 1831 में उत्कृष्ट अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी एम। फैराडे द्वारा स्थापित किया गया था। उन्होंने इस घटना की खोज की इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्शन.

फैराडे के कई प्रयोग बताते हैं कि चुंबकीय क्षेत्र की मदद से कंडक्टर में विद्युत प्रवाह प्राप्त करना संभव है।

विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटनाएक बंद सर्किट में एक विद्युत प्रवाह की घटना होती है जब सर्किट में प्रवेश करने वाले चुंबकीय प्रवाह में परिवर्तन होता है।

विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटना के दौरान होने वाली धारा को कहा जाता है प्रवेश।

विद्युत परिपथ (चित्र 1) में, एक प्रेरण धारा तब होती है जब कुंडली के सापेक्ष चुंबक की गति होती है, या इसके विपरीत। प्रेरण धारा की दिशा चुंबक की गति की दिशा और उसके ध्रुवों की स्थिति दोनों पर निर्भर करती है। यदि कुंडल और चुंबक की कोई सापेक्ष गति नहीं है, तो कोई प्रेरण धारा नहीं है।

चित्र 1.

कड़ाई से बोलते हुए, जब सर्किट चुंबकीय क्षेत्र में चलता है, तो एक निश्चित धारा उत्पन्न नहीं होती है, लेकिन एक निश्चित ई। डी.एस.

चित्र 2।

फैराडे ने प्रयोगात्मक रूप से पाया कि जब कंडक्टर सर्किट में चुंबकीय प्रवाह बदलता है, तो इंडक्शन ई इंड का एक ईएमएफ उत्पन्न होता है, जो सर्किट से बंधी सतह के माध्यम से चुंबकीय प्रवाह के परिवर्तन की दर के बराबर होता है, जिसे माइनस साइन के साथ लिया जाता है।:

यह सूत्र व्यक्त करता है फैराडे का नियम:इ। डी.एस. प्रेरण समोच्च से घिरे सतह के माध्यम से चुंबकीय प्रवाह के परिवर्तन की दर के बराबर है।

सूत्र में ऋण चिह्न दर्शाता है लेन्ज़ का नियम.

1833 में, लेन्ज़ ने प्रयोगात्मक रूप से एक कथन को सिद्ध किया जिसे कहा जाता है लेन्ज का नियम: एक बंद सर्किट में प्रेरण धारा उत्तेजित होती है जब चुंबकीय प्रवाह हमेशा निर्देशित होता है ताकि चुंबकीय क्षेत्र जो चुंबकीय क्षेत्र बनाता है वह चुंबकीय प्रवाह में परिवर्तन को रोकता है जो प्रेरण प्रवाह का कारण बनता है.

बढ़ते चुंबकीय प्रवाह के साथ>0, और इंड< 0, т.е. э. д. с. индукции вызывает ток такого направления, при котором его маг­нитное поле уменьшает магнитный поток через контур.

घटते चुंबकीय प्रवाह के साथएफ<0, а ε инд >0, यानी आगमनात्मक धारा का चुंबकीय क्षेत्र परिपथ के माध्यम से घटते चुंबकीय प्रवाह को बढ़ाता है।

लेन्ज़ का नियमएक गहरा है भौतिक अर्थ – यह ऊर्जा के संरक्षण के नियम को व्यक्त करता है: यदि सर्किट के माध्यम से चुंबकीय क्षेत्र बढ़ता है, तो सर्किट में वर्तमान को निर्देशित किया जाता है ताकि इसका चुंबकीय क्षेत्र बाहरी के खिलाफ निर्देशित हो, और यदि सर्किट के माध्यम से बाहरी चुंबकीय क्षेत्र कम हो जाता है, तो वर्तमान को निर्देशित किया जाता है ताकि इसका चुंबकीय क्षेत्र इस घटते चुंबकीय क्षेत्र का समर्थन करता है।

प्रेरण ईएमएफ विभिन्न कारणों पर निर्भर करता है। यदि एक मजबूत चुंबक को एक बार कॉइल में धकेला जाता है, और एक कमजोर दूसरी बार, तो पहले मामले में डिवाइस की रीडिंग अधिक होगी। जब चुंबक तेजी से आगे बढ़ रहा होगा तो वे भी ऊंचे होंगे। इस कार्य में किए गए प्रत्येक प्रयोग में, प्रेरण धारा की दिशा लेन्ज़ नियम द्वारा निर्धारित की जाती है। इंडक्शन करंट की दिशा निर्धारित करने की प्रक्रिया चित्र 2 में दिखाई गई है।

आकृति में, स्थायी चुंबक के चुंबकीय क्षेत्र के बल की रेखाएं और प्रेरण धारा के चुंबकीय क्षेत्र की रेखाओं को नीले रंग में दर्शाया गया है। चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं हमेशा N से S की ओर - उत्तरी ध्रुव से चुंबक के दक्षिणी ध्रुव की ओर निर्देशित होती हैं।

लेन्ज़ के नियम के अनुसार, चालक में आगमनात्मक विद्युत धारा, जो चुंबकीय प्रवाह में परिवर्तन होने पर उत्पन्न होती है, को इस प्रकार निर्देशित किया जाता है कि इसका चुंबकीय क्षेत्र चुंबकीय प्रवाह में परिवर्तन का प्रतिकार करता है। अतः कुण्डली में चुम्बकीय क्षेत्र रेखाओं की दिशा स्थायी चुम्बक की बल रेखाओं के विपरीत होती है, क्योंकि चुम्बक कुण्डली की ओर गति करता है। हम गिलेट के नियम के अनुसार करंट की दिशा पाते हैं: यदि गिलेट (दाएं धागे के साथ) को इस तरह से खराब कर दिया जाता है कि इसका ट्रांसलेशनल मूवमेंट कॉइल में इंडक्शन लाइनों की दिशा के साथ मेल खाता है, तो इसके रोटेशन की दिशा गिलेट हैंडल इंडक्शन करंट की दिशा के साथ मेल खाता है।

इसलिए, मिलीमीटर के माध्यम से धारा बाएं से दाएं बहती है, जैसा कि चित्र 1 में लाल तीर द्वारा दिखाया गया है। उस स्थिति में जब चुंबक कुंडली से दूर चला जाता है, आगमनात्मक धारा की चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं स्थायी चुंबक के बल की रेखाओं के साथ दिशा में मेल करेंगी, और धारा दाएं से बाएं प्रवाहित होगी।

प्रगति।

रिपोर्ट के लिए एक तालिका तैयार करें और जैसे ही प्रयोग किए जाते हैं उसे भरें।

	एक चुंबक और एक कुंडल के साथ क्रिया	संकेत मिली-एमीटर,	मिलीएम्प मीटर सुई की विक्षेपण दिशाएँ (दाएं, बाएं, या कोई धनुष नहीं)	प्रेरण धारा की दिशा (लेन्ज के नियम के अनुसार)
	जल्दी से चुंबक को उत्तरी ध्रुव के साथ कुंडली में डालें
	कुण्डली में चुम्बक को स्थिर रहने दें अनुभव के बाद 1
	जल्दी से चुंबक को कुंडल से बाहर निकालें
	कुण्डली को शीघ्रता से चुम्बक के उत्तरी ध्रुव पर ले जाएँ
	प्रयोग 4 . के बाद कुंडल को गतिहीन छोड़ दें
	चुंबक के उत्तरी ध्रुव से कुण्डली को शीघ्रता से दूर खींचें
	धीरे-धीरे उत्तरी ध्रुव चुंबक को कुंडली में डालें

परीक्षण प्रश्न

1. विद्युत क्षमता क्या है?

2. निम्नलिखित अवधारणाओं को परिभाषित करें: प्रत्यावर्ती धारा, आयाम, आवृत्ति, चक्रीय आवृत्ति, अवधि, दोलन का चरण

लैब 11

विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटना का अध्ययन

उद्देश्य:विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटना का अध्ययन .

उपकरण:मिलीमीटर; कुंडल-कुंडल; धनुषाकार चुंबक; शक्ति का स्रोत; एक बंधनेवाला विद्युत चुंबक से लोहे की कोर के साथ एक कुंडल; रिओस्तात; चाभी; कनेक्टिंग तार; विद्युत प्रवाह जनरेटर मॉडल (एक)।

प्रगति

1. कॉइल-कॉइल को मिलीमीटर के क्लैम्प से कनेक्ट करें।

2. मिलीमीटर के रीडिंग को देखते हुए, चुंबक के ध्रुवों में से एक को कॉइल में लाएं, फिर चुंबक को कुछ सेकंड के लिए रोक दें, और फिर इसे फिर से कॉइल के करीब लाएं, इसे इसमें खिसकाएं (चित्र।) यह लिखिए कि कुंडली के सापेक्ष चुंबक की गति के दौरान कुंडली में प्रेरण धारा उत्पन्न हुई या नहीं; उसके रुकने के दौरान।

3. लिखें कि क्या चुंबकीय प्रवाह Ф, कुंडल को भेदते हुए, चुंबक की गति के दौरान बदल गया है; उसके रुकने के दौरान।

4. पिछले प्रश्न के अपने उत्तरों के आधार पर, निष्कर्ष निकालें और लिखें कि कॉइल में इंडक्शन करंट किस स्थिति में हुआ।

5. जब चुंबक कुंडली के पास पहुंचा तो इस कुंडली में प्रवेश करने वाला चुंबकीय प्रवाह क्यों बदल गया? (इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, याद रखें, सबसे पहले, चुंबकीय प्रवाह Ф किस मात्रा पर निर्भर करता है और दूसरी बात, इस चुंबक के पास और उससे दूर एक स्थायी चुंबक के चुंबकीय क्षेत्र के प्रेरण वेक्टर बी का मॉड्यूलस है।)

6. कुण्डली में धारा की दिशा का अंदाजा उस दिशा से लगाया जा सकता है जिसमें मिलीमीटर सुई शून्य विभाजन से विचलित होती है।
जाँच करें कि जब चुंबक का एक ही ध्रुव निकट आता है और उससे दूर चला जाता है, तो कुंडल में प्रेरण धारा की दिशा समान होगी या भिन्न होगी।

7. चुंबक के ध्रुव को कुंडली के पास इतनी गति से ले जाएं कि मिलीमीटर सुई अपने पैमाने के सीमा मान से आधे से अधिक न भटके।

उसी प्रयोग को दोहराएं, लेकिन पहले मामले की तुलना में चुंबक की अधिक गति से।

कुंडल के सापेक्ष चुंबक की गति की अधिक या कम गति के साथ, क्या इस कुंडल को भेदने वाले चुंबकीय प्रवाह में तेजी से परिवर्तन हुआ?

कुंडल के माध्यम से चुंबकीय प्रवाह में तेज या धीमी गति से परिवर्तन के साथ, क्या इसमें एक बड़ी धारा दिखाई देती है?

अंतिम प्रश्न के आपके उत्तर के आधार पर, एक निष्कर्ष बनाएं और लिखें कि कॉइल में होने वाली इंडक्शन करंट की ताकत का मापांक इस कॉइल में प्रवेश करने वाले चुंबकीय प्रवाह Ф के परिवर्तन की दर पर कैसे निर्भर करता है।

8. ड्राइंग के अनुसार प्रयोग के लिए इंस्टॉलेशन को इकट्ठा करें।

9. जाँच करें कि क्या निम्नलिखित मामलों में कॉइल 1 में इंडक्शन करंट है:

एक। सर्किट को बंद और खोलते समय, जिसमें कॉइल 2 शामिल है;

बी। कुंडल 2 के माध्यम से बहने पर प्रत्यक्ष धारा;

सी। रिओस्टेट स्लाइडर को उपयुक्त पक्ष में ले जाकर, कॉइल 2 के माध्यम से बहने वाली धारा की ताकत में वृद्धि और कमी के साथ।

10. अनुच्छेद 9 में सूचीबद्ध मामलों में से किसमें कुंडली में प्रवेश करने वाले चुंबकीय प्रवाह में परिवर्तन होता है? वह क्यों बदल रहा है?

11. जनरेटर मॉडल (चित्र) में विद्युत प्रवाह की घटना का निरीक्षण करें। बताएं कि चुंबकीय क्षेत्र में घूमते हुए फ्रेम में इंडक्शन करंट क्यों होता है।

परीक्षण प्रश्न

1. विद्युतचुम्बकीय प्रेरण का नियम बनाइए।

2. विद्युत चुम्बकीय प्रेरण का नियम किसके द्वारा और कब बनाया गया था?

लैब 12

कुंडल अधिष्ठापन मापना

उद्देश्य:प्रत्यावर्ती धारा के विद्युत परिपथों के मूल नियमों का अध्ययन और अधिष्ठापन और समाई को मापने के सबसे सरल तरीकों से परिचित होना।

संक्षिप्त सिद्धांत

एक विद्युत परिपथ में एक चर विद्युत वाहक बल (EMF) के प्रभाव में, इसमें एक प्रत्यावर्ती धारा उत्पन्न होती है।

प्रत्यावर्ती धारा वह धारा है जो दिशा और परिमाण में परिवर्तन करती है। इस पत्र में केवल ऐसी प्रत्यावर्ती धारा पर विचार किया गया है, जिसका मान साइनसॉइडल नियम के अनुसार समय-समय पर बदलता रहता है।

साइनसॉइडल करंट पर विचार इस तथ्य के कारण है कि सभी बड़े बिजली संयंत्र वैकल्पिक धाराओं का उत्पादन करते हैं जो साइनसोइडल धाराओं के बहुत करीब हैं।

धातुओं में प्रत्यावर्ती धारा एक दिशा में या विपरीत दिशा में मुक्त इलेक्ट्रॉनों की गति है। साइनसॉइडल करंट के साथ, इस आंदोलन की प्रकृति हार्मोनिक दोलनों के साथ मेल खाती है। इस प्रकार, एक साइनसॉइडल प्रत्यावर्ती धारा की अवधि होती है टी- एक पूर्ण दोलन का समय और आवृत्ति वीसमय की प्रति इकाई पूर्ण दोलनों की संख्या। इन राशियों के बीच एक संबंध है

एसी सर्किट, डीसी सर्किट के विपरीत, एक संधारित्र को शामिल करने की अनुमति देता है।

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बुलाया पूर्ण प्रतिरोधया मुक़ाबलाजंजीर। इसलिए, प्रत्यावर्ती धारा के लिए व्यंजक (8) को ओम का नियम कहा जाता है।

इस कार्य में सक्रिय प्रतिरोध आरएक डीसी सर्किट के एक खंड के लिए ओम के नियम का उपयोग करके कॉइल का निर्धारण किया जाता है।

आइए दो विशेष मामलों पर विचार करें।

1. परिपथ में कोई संधारित्र नहीं है. इसका मतलब है कि संधारित्र बंद कर दिया गया है और इसके बजाय सर्किट को एक कंडक्टर द्वारा बंद कर दिया गया है, संभावित ड्रॉप जिस पर व्यावहारिक रूप से शून्य है, यानी मान यूसमीकरण में (2) शून्य है..gif" alt="(!LANG:http://web-local.rudn.ru/web-local/uem/ido/8/Image474.gif" width="54" height="18">.!}

2. सर्किट में कोई कॉइल नहीं है: फलस्वरूप ।

सूत्रों (6), (7), और (14) से क्रमशः, हमारे पास है

शिक्षण योजना

पाठ विषय: प्रयोगशाला कार्य: "विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटना का अध्ययन"

व्यवसाय का प्रकार - मिश्रित।

पाठ प्रकार संयुक्त।

पाठ के सीखने के उद्देश्य: विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटना का अध्ययन करने के लिए

पाठ मकसद:

शैक्षिक:विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटना का अध्ययन

विकसित होना। निरीक्षण करने की क्षमता विकसित करने के लिए वैज्ञानिक ज्ञान की प्रक्रिया का एक विचार तैयार करें।

शैक्षिक। विषय में संज्ञानात्मक रुचि विकसित करें, सुनने और सुनने की क्षमता विकसित करें।

नियोजित शैक्षिक परिणाम: भौतिकी शिक्षण में व्यावहारिक अभिविन्यास को मजबूत करने में योगदान करने के लिए, विभिन्न स्थितियों में अर्जित ज्ञान को लागू करने के लिए कौशल का निर्माण।

व्यक्तित्व: साथ भौतिक वस्तुओं की भावनात्मक धारणा में योगदान, सुनने की क्षमता, अपने विचारों को स्पष्ट और सटीक रूप से व्यक्त करना, शारीरिक समस्याओं को हल करने में पहल और गतिविधि विकसित करना, समूहों में काम करने की क्षमता बनाना।

मेटासब्जेक्ट: पीदृश्य एड्स (चित्र, मॉडल, आरेख) को समझने और उपयोग करने की क्षमता विकसित करना। एल्गोरिथम नुस्खों के सार की समझ का विकास और प्रस्तावित एल्गोरिथम के अनुसार कार्य करने की क्षमता।

विषय: के बारे में भौतिक भाषा, समानांतर और सीरियल कनेक्शन को पहचानने की क्षमता, विद्युत सर्किट में नेविगेट करने की क्षमता, सर्किट को इकट्ठा करने की क्षमता। सामान्यीकरण और निष्कर्ष निकालने की क्षमता।

सबक प्रगति:

1. पाठ की शुरुआत का संगठन (अनुपस्थिति को चिह्नित करना, पाठ के लिए छात्रों की तत्परता की जाँच करना, होमवर्क पर छात्रों के सवालों का जवाब देना) - 2-5 मिनट।

शिक्षक छात्रों को पाठ का विषय बताता है, पाठ के उद्देश्य तैयार करता है और छात्रों को पाठ योजना से परिचित कराता है। छात्र पाठ के विषय को अपनी नोटबुक में लिखते हैं। शिक्षक सीखने की गतिविधियों की प्रेरणा के लिए परिस्थितियाँ बनाता है।

नई सामग्री माहिर:

लिखित। विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटनाएक संवाहक सर्किट में एक विद्युत प्रवाह की घटना होती है, जो या तो एक वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्र में टिकी हुई है, या एक स्थिर चुंबकीय क्षेत्र में इस तरह से चलती है कि सर्किट में प्रवेश करने वाली चुंबकीय प्रेरण लाइनों की संख्या बदल जाती है।

अंतरिक्ष में प्रत्येक बिंदु पर चुंबकीय क्षेत्र चुंबकीय प्रेरण वेक्टर बी द्वारा विशेषता है। मान लीजिए कि एक बंद कंडक्टर (सर्किट) को एक समान चुंबकीय क्षेत्र में रखा गया है (चित्र 1 देखें)।

चित्र 1।

सामान्य कंडक्टर के विमान के लिए एक कोण बनाता हैचुंबकीय प्रेरण वेक्टर की दिशा के साथ.

चुंबकीय प्रवाहएक क्षेत्र S के साथ एक सतह के माध्यम से चुंबकीय प्रेरण वेक्टर B और क्षेत्र S और कोण के कोसाइन के मापांक के उत्पाद के बराबर मान कहा जाता हैवैक्टर के बीचतथा ।

=В एस cos α (1)

एक बंद सर्किट में होने वाली आगमनात्मक धारा की दिशा जब इसके माध्यम से चुंबकीय प्रवाह में परिवर्तन होता है, द्वारा निर्धारित किया जाता हैलेन्ज का नियम: एक बंद सर्किट में उत्पन्न होने वाली आगमनात्मक धारा अपने चुंबकीय क्षेत्र के साथ चुंबकीय प्रवाह में परिवर्तन का प्रतिकार करती है जिसके कारण यह होता है।

लेन्ज़ का नियम इस प्रकार लागू करें:

1. बाहरी चुंबकीय क्षेत्र के चुंबकीय प्रेरण B की रेखाओं की दिशा निर्धारित करें।

2. पता लगाएँ कि क्या इस क्षेत्र का चुंबकीय प्रेरण प्रवाह समोच्च से घिरी सतह से बढ़ता है (एफ 0), या घटता है (एफ 0)।

3. चुंबकीय प्रेरण बी "चुंबकीय क्षेत्र" की रेखाओं की दिशा निर्धारित करें

आगमनात्मक धारा Iगिलेट नियम का उपयोग करना।

जब चुंबकीय प्रवाह समोच्च से बंधी सतह के माध्यम से बदलता है, बाहरी बल बाद में दिखाई देते हैं, जिसकी क्रिया ईएमएफ द्वारा विशेषता है, जिसे कहा जाता हैप्रेरण का ईएमएफ।

विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के नियम के अनुसार, एक बंद लूप में प्रेरण का EMF, लूप से घिरी सतह के माध्यम से चुंबकीय प्रवाह के परिवर्तन की दर के निरपेक्ष मान के बराबर होता है:

उपकरण और उपकरण:गैल्वेनोमीटर, बिजली की आपूर्ति, कोर कॉइल, धनुषाकार चुंबक, कुंजी, कनेक्टिंग तार, रिओस्तात।

कार्य आदेश:

1. इंडक्शन करंट प्राप्त करना। इसके लिए आपको चाहिए:

1.1. चित्र 1.1 का उपयोग करते हुए, 2 कॉइल से युक्त एक सर्किट को इकट्ठा करें, जिसमें से एक रिओस्टेट और एक कुंजी के माध्यम से एक डीसी स्रोत से जुड़ा है, और दूसरा, पहले के ऊपर स्थित, एक संवेदनशील गैल्वेनोमीटर से जुड़ा है। (अंजीर देखें। 1.1।)

चित्र 1.1।

1.2. सर्किट को बंद करें और खोलें।

1.3. सुनिश्चित करें कि गैल्वेनोमीटर सुई के विचलन की दिशा को देखते हुए, कॉइल के विद्युत सर्किट को बंद करने के समय कॉइल में से एक में इंडक्शन करंट होता है, जो पहले के सापेक्ष स्थिर होता है।

1.4. एक प्रत्यक्ष धारा स्रोत से जुड़ी एक कुंडल के सापेक्ष गैल्वेनोमीटर से जुड़ी एक कुंडल गति में सेट करें।

1.5. सुनिश्चित करें कि गैल्वेनोमीटर दूसरे कॉइल में किसी भी गति के साथ विद्युत प्रवाह की घटना का पता लगाता है, जबकि गैल्वेनोमीटर के तीर की दिशा बदल जाएगी।

1.6. गैल्वेनोमीटर से जुड़ी एक कुंडल के साथ एक प्रयोग करें (चित्र 1.2 देखें।)

चित्र 1.2.

1.7. सुनिश्चित करें कि इंडक्शन करंट तब होता है जब स्थायी चुंबक कॉइल के सापेक्ष चलता है।

1.8. किए गए प्रयोगों में प्रेरण धारा के कारण के बारे में निष्कर्ष निकालें।

2. लेन्ज़ नियम की पूर्ति की जाँच करना।

2.1. प्रयोग को पैराग्राफ 1.6 से दोहराएं। (चित्र 1.2।)

2.2. इस प्रयोग के 4 मामलों में से प्रत्येक के लिए आरेख (4 आरेख) बनाएं।

चित्र 2.3।

2.3. प्रत्येक मामले में लेंज़ नियम की पूर्ति की जाँच करें और इन आंकड़ों के अनुसार तालिका 2.1 भरें।

तालिका 2.1.

एन अनुभव	इंडक्शन करंट प्राप्त करने की विधि
	चुंबक के उत्तरी ध्रुव को कुंडली में जोड़ना				बढ़ती है
	कुण्डली से चुम्बक के उत्तरी ध्रुव को हटाना				कम हो जाती है
	कुण्डली में चुम्बक के दक्षिणी ध्रुव का सम्मिलन				बढ़ती है
	कुंडल से चुंबक के दक्षिणी ध्रुव को हटाना				कम हो जाती है

3. किए गए प्रयोगशाला कार्य के बारे में निष्कर्ष निकालें।

4. सुरक्षा प्रश्नों का उत्तर दें।

टेस्ट प्रश्न:

1. एक बंद सर्किट को एक समान चुंबकीय क्षेत्र में, ट्रांसलेशनल या घूर्णी रूप से कैसे चलना चाहिए, ताकि उसमें एक प्रेरक धारा उत्पन्न हो?

2. बताएं कि सर्किट में आगमनात्मक धारा की दिशा ऐसी क्यों होती है कि इसका चुंबकीय क्षेत्र इसके कारण के चुंबकीय प्रवाह में परिवर्तन को रोकता है?

3. विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के नियम में "-" चिन्ह क्यों होता है?

4. एक चुंबकीय स्टील बार अपनी धुरी के साथ एक चुंबकीय रिंग के माध्यम से गिरता है, जिसकी धुरी रिंग के तल के लंबवत होती है। रिंग में करंट कैसे बदलेगा?

प्रयोगशाला कार्य में प्रवेश 11

1. चुंबकीय क्षेत्र की शक्ति विशेषता का नाम क्या है? इसका ग्राफिक अर्थ।

2. चुंबकीय प्रेरण वेक्टर का मापांक कैसे निर्धारित किया जाता है?

3. चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण की माप की इकाई की परिभाषा दें।

4. चुंबकीय प्रेरण वेक्टर की दिशा कैसे निर्धारित की जाती है?

5. गिलेट नियम बनाइए।

6. चुम्बकीय फ्लक्स की गणना का सूत्र लिखिए। इसका ग्राफिक अर्थ क्या है?

7. चुंबकीय प्रवाह के लिए माप की इकाई को परिभाषित करें।

8. विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटना क्या है?

9. चुंबकीय क्षेत्र में गतिमान चालक में आवेशों के अलग होने का क्या कारण है?

10. एक स्थिर चालक में एक प्रत्यावर्ती चुंबकीय क्षेत्र में आवेशों के अलग होने का क्या कारण है?

11. विद्युतचुम्बकीय प्रेरण का नियम बनाइए। सूत्र लिखिए।

12. लेन्ज का नियम बनाइए।

13. ऊर्जा संरक्षण के नियम पर आधारित लेन्ज के नियम की व्याख्या कीजिए।

उद्देश्य:लेन्ज़ के नियम के चुंबकीय प्रेरण सत्यापन की घटना का प्रायोगिक अध्ययन।
सैद्धांतिक हिस्सा: विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटना में एक संवाहक सर्किट में विद्युत प्रवाह की घटना होती है, जो या तो एक चुंबकीय क्षेत्र में टिकी हुई है जो समय के साथ बदलती है, या एक निरंतर चुंबकीय क्षेत्र में इस तरह से चलती है कि चुंबकीय प्रेरण लाइनों की संख्या में प्रवेश करती है सर्किट परिवर्तन। हमारे मामले में, समय में चुंबकीय क्षेत्र को बदलना अधिक उचित होगा, क्योंकि यह एक गतिमान (स्वतंत्र रूप से) चुंबक द्वारा बनाया गया है। लेन्ज़ के नियम के अनुसार, एक बंद सर्किट में होने वाली आगमनात्मक धारा अपने चुंबकीय क्षेत्र के साथ चुंबकीय प्रवाह में परिवर्तन का प्रतिकार करती है जिसके कारण यह होता है। इस मामले में, हम मिलीमीटर सुई के विचलन से इसका निरीक्षण कर सकते हैं।
उपकरण:मिलीमीटर, बिजली की आपूर्ति, कोर के साथ कॉइल, आर्क्यूएट चुंबक, पुश-बटन स्विच, कनेक्टिंग वायर, चुंबकीय सुई (कम्पास), रिओस्तात।

कार्य आदेश

I. इंडक्शन करंट की घटना के लिए शर्तों का पता लगाना।

1. कॉइल-कॉइल को मिलीमीटर के क्लैम्प से कनेक्ट करें।
2. मिलीमीटर की रीडिंग का अवलोकन करते हुए, ध्यान दें कि क्या इंडक्शन करंट हुआ यदि:

* फिक्स्ड कॉइल में एक चुंबक डालें,
* स्थिर कुंडल से चुंबक को हटा दें,
* चुंबक को गतिहीन छोड़ते हुए कुंडली के अंदर रखें।

3. ज्ञात कीजिए कि प्रत्येक स्थिति में कुंडली में प्रवेश करने वाला चुंबकीय फ्लक्स Ф किस प्रकार परिवर्तित होता है। उस स्थिति के बारे में निष्कर्ष निकालें जिसके तहत कुंडल में आगमनात्मक धारा दिखाई देती है।
द्वितीय. प्रेरण धारा की दिशा का अध्ययन।

1. कुंडली में धारा की दिशा का अंदाजा उस दिशा से लगाया जा सकता है जिसमें मिलीमीटर सुई शून्य विभाजन से विचलित होती है।
जाँच करें कि क्या प्रेरण धारा की दिशा समान होगी यदि:
* कुंडल में डालें और चुंबक को उत्तरी ध्रुव से हटा दें;
* चुंबक को उत्तरी ध्रुव और दक्षिणी ध्रुव के साथ चुंबक कुंडली में डालें।
2. पता करें कि प्रत्येक मामले में क्या बदला। इंडक्शन करंट की दिशा क्या निर्धारित करती है, इसके बारे में निष्कर्ष निकालें। III. प्रेरण धारा के परिमाण का अध्ययन।

1. चुंबक को स्थिर कुण्डली के निकट धीरे-धीरे और अधिक गति से ले जाएँ, यह देखते हुए कि कितने भाग (N .) 1, एन 2) मिलीमीटर का तीर विचलित हो जाता है।

2. चुंबक को उत्तरी ध्रुव के साथ कुंडली के करीब लाएं। ध्यान दें कि कितने डिवीजन N 1 मिलीमीटर की सुई विचलित हो जाती है।

बार चुंबक के उत्तरी ध्रुव को चाप चुंबक के उत्तरी ध्रुव से जोड़ दें। ज्ञात कीजिए कि कितने भाग N 2, जब दो चुम्बक एक साथ आते हैं तो मिलीमीटर का तीर विचलित हो जाता है।

3. पता लगाएं कि प्रत्येक मामले में चुंबकीय प्रवाह कैसे बदल गया। इस पर निष्कर्ष निकालें कि प्रेरण धारा का परिमाण किस पर निर्भर करता है।

प्रश्नों के उत्तर दें:

1. पहले जल्दी से, फिर धीरे से चुंबक को तांबे के तार की कुंडली में धकेलें। क्या वही विद्युत आवेश कुंडली के तार खंड के माध्यम से स्थानांतरित होता है?
2. क्या रबर रिंग में चुंबक लगाने पर इंडक्शन करंट आएगा?

इस पाठ में, हम प्रयोगशाला कार्य संख्या 4 "विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटना का अध्ययन" करेंगे। इस पाठ का उद्देश्य विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटना का अध्ययन करना होगा। आवश्यक उपकरणों का उपयोग करके, हम प्रयोगशाला कार्य करेंगे, जिसके अंत में हम सीखेंगे कि इस घटना का ठीक से अध्ययन और निर्धारण कैसे किया जाए।

लक्ष्य अध्ययन करना है विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटना.

उपकरण:

1. मिलीमीटर।

2. चुंबक।

3. कुंडल-कुंडल।

4. वर्तमान स्रोत।

5. रिओस्तात।

6. कुंजी।

7. एक विद्युत चुंबक से कुंडल।

8. तारों को जोड़ना।

चावल। 1. प्रायोगिक उपकरण

आइए सेटअप को इकट्ठा करके लैब शुरू करें। उस परिपथ को असेंबल करने के लिए जिसका हम प्रयोगशाला में उपयोग करेंगे, हम एक मिलिएममीटर के साथ एक कुंडल संलग्न करेंगे और एक चुंबक का उपयोग करेंगे जिसे हम कुंडल से करीब या आगे ले जाएंगे। उसी समय, हमें यह याद रखना चाहिए कि जब इंडक्शन करंट दिखाई देगा तो क्या होगा।

चावल। 2. प्रयोग 1

इस बारे में सोचें कि हम जिस घटना का अवलोकन कर रहे हैं, उसकी व्याख्या कैसे करें। हम जो देखते हैं उसे चुंबकीय प्रवाह कैसे प्रभावित करता है, विशेष रूप से विद्युत प्रवाह की उत्पत्ति। ऐसा करने के लिए, सहायक आकृति को देखें।

चावल। 3. स्थायी दंड चुंबक की चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं

कृपया ध्यान दें कि चुंबकीय प्रेरण की रेखाएं उत्तरी ध्रुव से निकलती हैं, दक्षिणी ध्रुव में प्रवेश करती हैं। वहीं इन रेखाओं की संख्या, चुंबक के अलग-अलग हिस्सों में इनका घनत्व अलग-अलग होता है। ध्यान दें कि चुंबकीय क्षेत्र की दिशा भी एक बिंदु से दूसरे बिंदु पर बदलती रहती है। इसलिए, हम कह सकते हैं कि चुंबकीय प्रवाह में परिवर्तन इस तथ्य की ओर जाता है कि एक बंद कंडक्टर में एक विद्युत प्रवाह उत्पन्न होता है, लेकिन केवल जब चुंबक चलता है, इसलिए, इस कुंडल के घुमावों द्वारा सीमित क्षेत्र में प्रवेश करने वाला चुंबकीय प्रवाह बदल जाता है।

विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के हमारे अध्ययन का अगला चरण परिभाषा के साथ जुड़ा हुआ है प्रेरण धारा की दिशा. हम इंडक्शन करंट की दिशा को उस दिशा से आंक सकते हैं जिसमें मिलीमीटर का तीर विचलित होता है। आइए एक चापाकार चुंबक का उपयोग करें और हम देखेंगे कि जब चुंबक निकट आएगा, तो तीर एक दिशा में विचलित हो जाएगा। यदि अब चुम्बक को दूसरी दिशा में ले जाया जाता है, तो तीर दूसरी दिशा में विचलित हो जाएगा। प्रयोग के परिणामस्वरूप हम कह सकते हैं कि प्रेरण धारा की दिशा चुंबक की गति की दिशा पर भी निर्भर करती है। हम यह भी नोट करते हैं कि प्रेरण धारा की दिशा चुंबक के ध्रुव पर भी निर्भर करती है।

कृपया ध्यान दें कि प्रेरण धारा का परिमाण चुंबक की गति की गति पर और साथ ही चुंबकीय प्रवाह के परिवर्तन की दर पर निर्भर करता है।

हमारे प्रयोगशाला कार्य का दूसरा भाग दूसरे प्रयोग से जुड़ा होगा। आइए इस प्रयोग की योजना को देखें और चर्चा करें कि अब हम क्या करेंगे।

चावल। 4. प्रयोग 2

दूसरे सर्किट में, सिद्धांत रूप में, आगमनात्मक धारा की माप के संबंध में कुछ भी नहीं बदला है। वही मिलीमीटर कॉइल से जुड़ा हुआ है। सब कुछ वैसा ही रहता है जैसा पहले मामले में था। लेकिन अब हमें चुंबकीय प्रवाह में एक स्थायी चुंबक की गति के कारण नहीं, बल्कि दूसरी कुंडल में वर्तमान ताकत में बदलाव के कारण परिवर्तन मिलेगा।

पहले भाग में, हम उपस्थिति की जांच करेंगे प्रेरण धारासर्किट को बंद और खोलते समय। तो, प्रयोग का पहला भाग: हम कुंजी को बंद करते हैं। ध्यान दें, सर्किट में करंट बढ़ता है, तीर एक तरफ भटक जाता है, लेकिन ध्यान दें, अब चाबी बंद है, और मिलीमीटर विद्युत प्रवाह नहीं दिखाता है। तथ्य यह है कि चुंबकीय प्रवाह में कोई परिवर्तन नहीं होता है, हम पहले ही इस बारे में बात कर चुके हैं। यदि कुंजी अब खोली जाती है, तो मिलीमीटर दिखाएगा कि धारा की दिशा बदल गई है।

दूसरे प्रयोग में, हम देखेंगे कि कैसे प्रेरण धाराजब दूसरे परिपथ में विद्युत धारा में परिवर्तन होता है।

प्रयोग का अगला भाग यह पालन करना होगा कि रिओस्टेट के कारण सर्किट में करंट बदलने पर इंडक्शन करंट कैसे बदलेगा। आप जानते हैं कि यदि हम किसी परिपथ में विद्युत प्रतिरोध को बदलते हैं, तो ओम के नियम का पालन करते हुए, हमारा विद्युत प्रवाह भी बदल जाएगा। जैसे ही विद्युत प्रवाह बदलता है, चुंबकीय क्षेत्र बदल जाएगा। रिओस्टेट के स्लाइडिंग संपर्क को स्थानांतरित करने के क्षण में, चुंबकीय क्षेत्र बदल जाता है, जिससे एक इंडक्शन करंट का आभास होता है।

प्रयोगशाला को समाप्त करने के लिए, हमें यह देखना चाहिए कि विद्युत प्रवाह जनरेटर में एक आगमनात्मक विद्युत प्रवाह कैसे बनाया जाता है।

चावल। 5. विद्युत प्रवाह जनरेटर

इसका मुख्य भाग एक चुंबक है, और इन चुम्बकों के अंदर एक कुंडल होता है जिसमें एक निश्चित संख्या में घाव होते हैं। यदि हम अब इस जनरेटर के पहिये को घुमाते हैं, तो कॉइल वाइंडिंग में एक प्रेरण विद्युत प्रवाह प्रेरित होगा। प्रयोग से यह देखा जा सकता है कि क्रांतियों की संख्या में वृद्धि इस तथ्य की ओर ले जाती है कि बल्ब तेज जलने लगता है।

अतिरिक्त साहित्य की सूची:

हाई स्कूल में अक्सेनोविच एल.ए. फिजिक्स: थ्योरी। कार्य। टेस्ट: प्रो. सामान्य प्रदान करने वाले संस्थानों के लिए भत्ता। पर्यावरण, शिक्षा / एल.ए. अक्सनोविच, एन.एन. राकीना, के.एस. फरिनो; ईडी। के एस फरिनो। - एमएन .: अदुकात्सी और व्यखवन, 2004। - सी। 347-348। मायाकिशेव जी। वाई। भौतिकी: इलेक्ट्रोडायनामिक्स। 10-11 ग्रेड। भौतिकी / G.Ya के गहन अध्ययन के लिए पाठ्यपुस्तक। मायाकिशेव, ए.3. सिन्याकोव, वी.ए. स्लोबोडस्कोव। - एम .: बस्टर्ड, 2005. - 476 पी। पुरीशेवा एन.एस. भौतिक विज्ञान। श्रेणी 9 पाठ्यपुस्तक। / पुरीशेवा एन.एस., वाज़ेवस्काया एन.ई., चारुगिन वी.एम. दूसरा संस्करण, स्टीरियोटाइप। - एम .: बस्टर्ड, 2007।