Cez obvod môže dôjsť: 1) v prípade pevného vodivého obvodu, umiestneného v časovo premennom poli; 2) v prípade vodiča pohybujúceho sa v magnetickom poli, ktoré sa nemusí časom meniť. Hodnotu indukčného EMF v oboch prípadoch určuje zákon (2.1), ale pôvod tohto EMF je odlišný.

Najprv zvážte prvý prípad výskytu indukčného prúdu. Umiestnime kruhovú cievku drôtu s polomerom r do časovo premenného rovnomerného magnetického poľa (obr. 2.8). Nech sa indukcia magnetického poľa zväčší, potom sa magnetický tok cez povrch ohraničený cievkou bude tiež časom zvyšovať. Podľa zákona elektromagnetickej indukcie sa v cievke objaví indukčný prúd. Pri zmene indukcie magnetického poľa podľa lineárneho zákona bude indukčný prúd konštantný.

Aké sily spôsobujú pohyb nábojov v cievke? Samotné magnetické pole, prenikajúce do cievky, to nedokáže, pretože magnetické pole pôsobí výlučne na pohybujúce sa náboje (tým sa líši od elektrického) a vodič s elektrónmi v ňom je nehybný.

Na náboje, pohybujúce sa aj stacionárne, pôsobí okrem magnetického poľa aj elektrické pole. Ale koniec koncov, tie polia, o ktorých sa doteraz hovorilo (elektrostatické alebo stacionárne), sú vytvorené elektrickými nábojmi a indukčný prúd sa objavuje v dôsledku pôsobenia meniaceho sa magnetického poľa. Preto možno predpokladať, že elektróny v stacionárnom vodiči sú uvádzané do pohybu elektrickým poľom a toto pole je priamo generované meniacim sa magnetickým poľom. To potvrdzuje novú základnú vlastnosť poľa: meniace sa v čase magnetické pole vytvára elektrické pole . Ako prvý na to prišiel J. Maxwell.

Teraz sa fenomén elektromagnetickej indukcie pred nami objavuje v novom svetle. Hlavná vec v ňom je proces generovania elektrického poľa magnetickým poľom. Súčasne prítomnosť vodivého obvodu, ako je cievka, nemení podstatu procesu. Vodič so zásobou voľných elektrónov (alebo iných častíc) plní úlohu prístroja: umožňuje iba detekovať vznikajúce elektrické pole.

Pole uvedie do pohybu elektróny a vodič a tým sa odhalí. Podstata fenoménu elektromagnetickej indukcie a pevného vodiča nie je ani tak vo vzhľade indukčného prúdu, ale vo vzhľade elektrického poľa, ktoré uvádza do pohybu elektrické náboje.

Elektrické pole, ktoré vzniká pri zmene magnetického poľa, má úplne inú povahu ako elektrostatické.

Nie je spojená priamo s elektrickými nábojmi a jej línie napätia nemôžu začínať a končiť na nich. Vo všeobecnosti nikde nezačínajú a nekončia, ale sú to uzavreté čiary, podobné čiaram indukcie magnetického poľa. Tento tzv vírivé elektrické pole (obr. 2.9).

Čím rýchlejšie sa mení magnetická indukcia, tým väčšia je intenzita elektrického poľa. Podľa Lenzovho pravidla s rastúcou magnetickou indukciou tvorí smer vektora intenzity elektrického poľa ľavú skrutku so smerom vektora. To znamená, že keď sa ľavotočivá skrutka otáča v smere siločiar elektrického poľa, translačný pohyb skrutky sa zhoduje so smerom vektora magnetickej indukcie. Naopak, keď sa magnetická indukcia znižuje, smer vektora intenzity tvorí pravú skrutku so smerom vektora .

Smer siločiar napätia sa zhoduje so smerom indukčného prúdu. Sila pôsobiaca zo strany vírivého elektrického poľa na náboj q (vonkajšia sila) sa stále rovná = q. Ale na rozdiel od prípadu stacionárneho elektrického poľa sa práca vírového poľa pri pohybe náboja q po uzavretej dráhe nerovná nule. Koniec koncov, keď sa náboj pohybuje pozdĺž uzavretej čiary intenzity elektrického poľa, práca na všetkých úsekoch dráhy má rovnaké znamenie, pretože sila a posun sa zhodujú v smere. Práca vírivého elektrického poľa pri pohybe jediného kladného náboja pozdĺž uzavretého pevného vodiča sa číselne rovná indukčnému EMF v tomto vodiči.

Indukčné prúdy v masívnych vodičoch. Indukčné prúdy dosahujú obzvlášť veľkú číselnú hodnotu v masívnych vodičoch, pretože ich odpor je malý.

Takéto prúdy, nazývané Foucaultove prúdy podľa francúzskeho fyzika, ktorý ich študoval, sa dajú použiť na zahrievanie vodičov. Zariadenie indukčných pecí, napríklad mikrovlnných rúr používaných v každodennom živote, je založené na tomto princípe. Tento princíp sa používa aj pri tavení kovov. Okrem toho sa fenomén elektromagnetickej indukcie využíva v detektoroch kovov inštalovaných pri vchodoch do budov leteckých terminálov, divadiel atď.

V mnohých zariadeniach však výskyt Foucaultových prúdov vedie k zbytočným a dokonca nežiaducim stratám energie na výrobu tepla. Preto železné jadrá transformátorov, elektromotorov, generátorov atď. nie sú pevné, ale pozostávajú zo samostatných dosiek, ktoré sú od seba izolované. Povrchy platní musia byť kolmé na smer vektora intenzity vírového elektrického poľa. V tomto prípade bude odpor dosiek voči elektrickému prúdu maximálny a uvoľňovanie tepla bude minimálne.

Aplikácia feritov. Elektronické zariadenia pracujú v oblasti veľmi vysokých frekvencií (milióny vibrácií za sekundu). Tu už použitie cievkových jadier zo samostatných dosiek nedáva požadovaný efekt, pretože v kalenej doske vznikajú veľké Foucaultove prúdy.

V § 7 bolo uvedené, že existujú magnetické izolátory - ferity. Keď dôjde k remagnetizácii vo feritoch, nedochádza k vzniku vírivých prúdov. V dôsledku toho sa minimalizujú energetické straty na uvoľňovanie tepla v nich. Z feritov sa preto vyrábajú jadrá vysokofrekvenčných transformátorov, magnetické antény tranzistorov atď.. Feritové jadrá sa vyrábajú zo zmesi práškov východiskových materiálov. Zmes sa lisuje a podrobí výraznému tepelnému spracovaniu.

Pri rýchlej zmene magnetického poľa v obyčajnom feromagnetiku vznikajú indukčné prúdy, ktorých magnetické pole v súlade s Lenzovým pravidlom bráni zmene magnetického toku v jadre cievky. Z tohto dôvodu sa tok magnetickej indukcie prakticky nemení a jadro sa remagnetizuje. Vo feritoch sú vírivé prúdy veľmi malé, takže sa dajú rýchlo premagnetizovať.

Spolu s potenciálnym Coulombovým elektrickým poľom existuje vírivé elektrické pole. Čiary intenzity tohto poľa sú uzavreté. Vírivé pole je generované meniacim sa magnetickým poľom.

1. Aký je charakter vonkajších síl, ktoré spôsobujú výskyt indukčného prúdu v pevnom vodiči!
2. Aký je rozdiel medzi vírivým elektrickým poľom a elektrostatickým alebo stacionárnym!
3. Čo sú to Foucaultove prúdy!
4. Aké sú výhody feritov v porovnaní s konvenčnými feromagnetmi!

Myakishev G. Ya., Fyzika. 11. ročník: učebnica. pre všeobecné vzdelanie inštitúcie: základné a profilové. úrovne / G. Ya. Myakishev, B. V. Bukhovtsev, V. M. Charugin; vyd. V. I. Nikolaev, N. A. Parfenteva. - 17. vyd., prepracované. a dodatočné - M.: Vzdelávanie, 2008. - 399 s.: chor.

Knižnica s učebnicami a knihami na skok online zadarmo, fyzika a astronómia pre 11. ročník na stiahnutie, školské osnovy fyziky, plány hodín

Obsah lekcie zhrnutie lekcie podpora rámcová lekcia prezentácia akceleračné metódy interaktívne technológie Cvičte úlohy a cvičenia sebaskúšanie workshopy, školenia, prípady, questy domáce úlohy diskusia otázky rečnícke otázky študentov Ilustrácie audio, videoklipy a multimédiá fotografie, obrázky, grafika, tabuľky, schémy humor, anekdoty, vtipy, komiksové podobenstvá, výroky, krížovky, citáty Doplnky abstraktyčlánky čipy pre zvedavých cheat sheets učebnice základný a doplnkový slovník pojmov iné Zdokonaľovanie učebníc a vyučovacích hodínoprava chýb v učebnici aktualizácia fragmentu v učebnici prvky inovácie v lekcii nahradenie zastaraných vedomostí novými Len pre učiteľov perfektné lekcie kalendárny plán na rok metodické odporúčania programu diskusie Integrované lekcie

Vevcherenková A.N. učiteľ fyziky, Tobolsk

Otvorená lekcia na tému "Elektrické pole. Vodiče a dielektrika"

Známka: 8A

Dátum: 09.12.16

Účel lekcie : Formovať predstavy žiakov o elektrickom poli a jeho vlastnostiach, vodičoch a dielektrikách. Vypracujte pojmy: elektrizácia telies, elektrický náboj, interakcia nábojov, dva druhy elektrických nábojov.

Typ lekcie : kombinovaný

Formulár lekcie: lekcia vzájomného učenia

Formované zručnosti : pozorovať, porovnávať, analyzovať

Plán lekcie :

1. Organizácia času.

Učiteľ pozdraví žiakov. Označuje účastníkov.

1. Práca s tabuľou. Opakovanie

V minulej lekcii sme študovali typy nábojov a pravidlá interakcie týchto nábojov. Ponúkam vám nasledujúcu úlohu: interakcie nábojov sú nakreslené na doske. Je potrebné určiť "znamenie" náboja lopty s otáznikom.

učiteľ :

Takže, chlapci, zopakovali sme dve dôležité vlastnosti elektrifikovaných telies: ako náboje odpudzujú a na rozdiel od nábojov priťahujú.

Teraz si pripomeňme, aké telo sa nazýva elektrifikované alebo čo je statická elektrina?

Dnes v lekcii pokračujeme v štúdiu témy elektrifikácia a aby sme zistili tému dnešnej lekcie, musíme si skontrolovať domácu úlohu. Doma ste dostali krížovku. Pozrime sa, čo máte.

1. Kontrola domácich úloh. Stanovenie cieľa a cieľov lekcie.

otázky:

Z čoho sú látky vyrobené?

Kinetický, vnútorný, potenciál, čo to je?

Aká hodnota bola nameraná v Rusku v míľach za hodinu?

Ktorý prvok je číslo tri v Mendelejevovej periodickej tabuľke??

Pomenujte zariadenie na meranie teploty.

Pomenujte tepelný proces sprevádzaný intenzívnym vyparovaním kvapaliny v celom objeme.

Pomenujte jednotku, v ktorej sa meria čas.

Vymenujte tvorcu teplotnej stupnice.

Miera zotrvačnosti a gravitácie.

Ako sa nazýva tepelný proces, pri ktorom dochádza k prechodu z plynného skupenstva do kvapalného stavu??

Z čoho sú vyrobené molekuly?

ICE znamená ... vnútorné spaľovanie.

Ako sa nazýva proces reverznej kryštalizácie??

Pomenujte prvý chemický prvok v tabuľke D.I. Mendelejeva.

Pomenujte jednotku, v ktorej sa teplo meria..

Uveďte jeden príklad konvekcie vzduchu v obrovskom rozsahu.?

Kľúčové slovo ELEKTRICKÉ POLE

Tieto kľúčové slová budú témou našej dnešnej lekcie. (zapíšte si tému hodiny a číslo do zošita)

Cieľ: dnes sa v lekcii naučíme, čo je elektrické pole; Aký je rozdiel medzi vodičmi a dielektrikami? Uveďme príklady látok, ktoré sú vodičmi a nevodičmi elektriny.

Takže to viemeNabité telesá na seba pôsobia, hoci na prvý pohľad medzi nimi nie je žiadny sprostredkovateľ . Pretože k elektrickej interakcii dochádza nielen vo vzduchu, ale aj vo vákuu.

Anglickí fyzici Michael Faraday a James Maxwell študovali interakciu elektrických nábojov, vidíte týchto vedcov na obrazovke.

Závery týchto veľkých vedcov sú také, že okolo nabitých telies existuje prostredie, vďaka ktorémuelektrická interakcia . Priestor obklopujúci jeden náboj interaguje s priestorom obklopujúcim ďalší náboj a naopak.Mediátorom v tejto interakcii bude elektrické pole.

Aby ste sa dozvedeli viac o tomto špeciálnom druhu hmoty, o tom, čo sa nazýva vodiče a dielektrikum, pripravil som pre vás úlohy, ktoré budete vykonávať v mini skupinách. Úloha má 10 minút, po ktorých každá skupina prezentuje svoje odpovede na otázky.

1. Samostatná práca na kartách na tému „Elektrické pole. Vodiči a nevodiče elektriny

Skupinajaotázky:

Aké zariadenia kontrolujú prítomnosť nabitia? _______________________________

Čo je elektrické pole?_____________________________________________

_____

Aké telesá sa nazývajú vodiče? _______________________________________

_______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

Uveďte príklady vodičov: ___________________________________________

_______________________________________________________________________

SkupinaIIotázky:

Čo sú dielektrika?_________________________________________________

____________________________________________________________________

Uveďte príklady dielektrík: _______________________________________

____________________________________________________________________

Ako sa volá teleso vyrobené z dielektrika? ______________________

____________________________________________________________________

SkupinaIIIotázky :(používať internet na zodpovedanie otázok)

Aké profesie využívajú poznatky o elektrickom poli, vodičoch a dielektrikách? ________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

Aké univerzity učia tieto profesie? _____________________________________

_________________________________________________________________________

Učenie sa nového materiálu

Pri odpovedaní na otázky si ostatné skupiny zapisujú hlavné body do svojich zošitov.

Naše zmyslové orgány nevnímajú elektrické pole (napríklad sa ho nemôžeme dotknúť). Ale obklopuje akékoľvek nabité telo.

Hlavnou vlastnosťou elektrického poľa je jeho schopnosť pôsobiť na elektrické náboje určitou silou.

Sila, ktorou elektrické pole pôsobí na elektrický náboj, ktorý je do neho vložený, sa nazýva elektrická sila.

Skúsenosť: sultán + ebonitová palica s kožušinou.

Urobme experiment: Nabite ebonitovú palicu pomocou trenia na srsť a priveďte ju k sultánovi.

Čo sa stane so sultánom? (okvetné lístky sultána začnú priťahovať palicu)

Prečo priťahuje sultán ebonitová palica? (pretože na okvetných lístkoch je rozložený kladný náboj, samotná tyčinka má záporný náboj a opačné náboje sa priťahujú)

Čo môžeme povedať o pôsobení elektrického poľa v blízkosti sultána a vo vzdialenosti od neho?

záver : V blízkosti nabitých telies je pôsobenie poľa silnejšie a keď sa od nich vzďaľujete, pole slabne.

Stuhy sultánov sú umiestnené pozdĺž siločiar elektrického poľa - teda pozdĺž čiar, dotyčníc, ku ktorým sa v každom bode poľa zhoduje vektor sily pôsobiacej zo strany poľa na náboj umiestnený v tomto bode.

1. Upevnenie materiálu.

Aký je rozdiel medzi priestorom obklopujúcim nabité teleso a priestorom obklopujúcim nenabité teleso?(Existencia elektrického poľa)

Ako možno zistiť elektrické pole?(Pri použití elektrického náboja)

Ak sa nabitej kovovej gule dotknete prstom, stratí takmer všetok svoj náboj. prečo?(Pretože človek je dobrý dirigent)

Stačí sa len dotknúť elektromera nabitou ebonitovou tyčinkou, aby sa ihla vychýlila?(Áno)

Domáca úloha:Prečítané §26,27,31.

Výber úlohy:

1. Cvičenie 19;

2. Experimentálna úloha na strane 78 (výsledok opíšte do zošita);

3. ESEJ na tému „Život bez elektrického poľa“;

Bibliografia:

1. Peryshkin A.V. fyzika. 8. ročník: učebnica. pre všeobecné vzdelanie inštitúcií. - 8. vyd., dod. – M.: Drop, 2006. – 191.

D. G. Evstafiev,
MOU Pritokskaya stredná škola, Romanovsky osada, Aleksandrovsky okres, Orenburgská oblasť

Porovnanie elektrických a magnetických polí. 11. ročník

Náčrt vyučovacej hodiny opakovania a zovšeobecňovania, 11. ročník

Smernice . Lekcia sa koná po preštudovaní témy "Magnetické pole". Hlavný metodologický prístup zvýraznenie spoločných a charakteristických znakov elektrických a magnetických polí s vyplnením tabuľky. Predpokladá sa dostatočne rozvinuté dialektické myslenie, inak bude treba robiť filozofické odbočky. Porovnanie elektrických a magnetických polí privádza študentov k záveru o ich vzťahu, na ktorom je založená ďalšia téma - "Elektromagnetická indukcia".

Fyzika a filozofia považujú hmotu za základ všetkého, čo existuje, čo existuje v rôznych formách. Môže byť sústredený v obmedzenom priestore priestoru (lokalizovaný), ale naopak môže byť delokalizovaný. Prvý stav môže byť spojený s konceptom látka, druhý - koncept lúka. Spolu so špecifickými fyzikálnymi vlastnosťami majú tieto stavy aj spoločné. Napríklad existuje energia jednotky objemu hmoty a energia jednotky objemu poľa. Vlastnosti hmoty sú nevyčerpateľné, proces poznania nekonečný. Preto sa pri vývoji musia brať do úvahy všetky fyzikálne koncepty. Takže napríklad moderná fyzika, na rozdiel od klasickej fyziky, nestanovuje striktnú hranicu medzi poľom a hmotou. V modernej fyzike sa pole a hmota vzájomne premieňajú: hmota prechádza do poľa a pole prechádza do hmoty. Ale nepredbiehajme, ale spomeňme si na klasifikáciu foriem hmoty. Pozrime sa na schému na doske.

Pokúste sa vytvoriť krátky príbeh o formách existencie hmoty podľa schémy. ( Keď žiaci odpovedia, učiteľ im to pripomenie Dôsledkom toho je podobnosť charakteristík gravitácie iónové a elektrické polia, čo bolo odhalené leale v predchádzajúcich lekciách na tému "Elektrické pole" .) Záver naznačuje sám seba: ak existuje podobnosť medzi gravitačným a elektrickým poľom, potom musí existovať podobnosť medzi elektrickým a magnetickým poľom. poďme porovnajme vlastnosti a charakteristiky polí vo forme tabuľky podobnej tej, ktorú sme urobili, keď porovnanie gravitačných a elektrických polí.

Elektrické pole	Magnetické pole
Poľné zdroje
elektricky nabité telesá	Pohybujúce sa elektricky nabité telesá (elektrické prúdy)
Poľné ukazovatele
Malé kúsky papiera. Elektrická objímka. elektrický "sultán"	Kovové piliny. Uzavretý okruh s prúdom. Magnetická ihla
Skúsené fakty
Coulombove pokusy o interakcii elektricky nabitých telies	Amperove pokusy o interakcii vodičov s prúdom
Grafická charakteristika
Intenzívne čiary elektrického poľa v prípade nehybných nábojov majú začiatok a koniec (potenciálne pole); možno vizualizovať (kryštály chinínu v oleji)	Magnetické siločiary sú vždy uzavreté (vírové pole); možno vizualizovať (kovové piliny)
Výkonová charakteristika
Vektor intenzity elektrického poľa E . Veľkosť: Smer:	Vektor indukcie magnetického poľa B . Veľkosť: . Smer je určený pravidlom ľavej ruky
Energetická charakteristika
Práca elektrického poľa pevných nábojov (Coulombova sila) sa rovná nule pri pohybe okolo uzavretej trajektórie	Práca magnetického poľa (Lorentzova sila) je vždy nulová
Pôsobenie poľa na nabitú časticu
Sila je vždy iná ako nula: F = qE	Sila závisí od rýchlosti častice: nepôsobí, ak je častica v pokoji, a tiež ak
Látka a pole
.

Záver

1. Pri diskusii o zdrojoch poľa je pre zvýšenie záujmu o predmet dobré porovnať dva prírodné kamene: jantár a magnet.

Jantár - teplý kameň úžasnej krásy - má nezvyčajnú vlastnosť, ktorá je vhodná pre filozofické konštrukcie: dokáže prilákať! Pri trení priťahuje čiastočky prachu, vlákna, kúsky papiera (papyrus). Práve pre túto vlastnosť dostal v staroveku mená. Tak to nazývali Grécielektrón – atraktívne; Rimania - harpaxom – zbojník a Peržania kavuboy, t.j. schopné prilákať plevy . Bol považovaný za magický, liečivý, kozmetický ...

Ďalší kameň známy tisíce rokov - magnet - bol považovaný za rovnako tajomný a užitočný. V rôznych krajinách sa magnet nazýval inak, ale väčšina z týchto mien sa prekladá ako milujúca. Takže poeticky si starovekí ľudia všimli vlastnosť kúskov magnetu priťahovať železo.

Tieto dva špeciálne kamene možno z môjho pohľadu považovať za prvé študované prírodné zdroje elektrického a magnetického poľa.

2. Pri diskusii o indikátoroch poľa je užitočné súčasne s pomocou študentov demonštrovať interakciu elektrifikovanej ebonitovej tyče s elektrickou objímkou ​​a permanentného magnetu s uzavretým obvodom s prúdom.

3. Vizualizáciu siločiar sa najlepšie demonštruje pomocou projekcie na plátno.

4. Rozdelenie dielektrík na elektrety a feroelektriká - prídavný materiál. Elektrety sú dielektriká, ktoré si zachovávajú polarizáciu po dlhú dobu v neprítomnosti vonkajšieho elektrického poľa a vytvárajú svoje vlastné elektrické pole. V tomto zmysle sú elektrety ako permanentné magnety, ktoré vytvárajú magnetické pole. Ale to je ďalšia podobnosť s tvrdými feromagnetmi!

Feroelektriká sú kryštály, ktoré majú (v určitom teplotnom rozsahu) spontánnu polarizáciu. Pri poklese sily vonkajšieho poľa sa indukovaná polarizácia čiastočne zachová. Vyznačujú sa prítomnosťou hraničnej teploty – Curieho bodu, pri ktorom sa feroelektrikum stáva obyčajným dielektrikom. Opäť podobnosť s feromagnetmi!

Po práci s tabuľkou sa spoločne diskutuje o nájdených podobnostiach a rozdieloch. Podobnosť spočíva v základe jediného obrazu sveta, rozdiely sú zatiaľ vysvetlené na úrovni rôzneho usporiadania hmoty, lepšie povedané - stupňa organizácie hmoty. Samotná skutočnosť, že magnetické pole sa nachádza len v blízkosti pohybujúcich sa elektrických nábojov (na rozdiel od elektrického), umožňuje predpovedať zložitejšie metódy na opis poľa, zložitejší matematický aparát používaný na charakterizáciu poľa.

Dmitrij Georgievič Evstafiev - dedičný učiteľ fyziky (otec Georgy Sevostyanovich, účastník Veľkej vlasteneckej vojny, dlhé roky pôsobil na strednej škole Dobrinského, pričom vyučovanie spájal s povinnosťami riaditeľa školy), promoval v roku 1978 Fyzika a matematika Štátneho pedagogického ústavu Orenburg im. V.P. Chkalova, odbor fyzika, pedagogická prax 41 rokov. Od roku 1965 pôsobí na strednej škole Prítok, niekoľko rokov bol jej riaditeľom. Bol trikrát ocenený čestnými diplomami Orenburgského oblona. Pedagogické krédo: "Neuspokojte sa s dosiahnutým!" Mnohí jeho absolventi vyštudovali technické univerzity. Spolu s manželkou vychovali päť detí, tri pracujú v školách v regióne Orenburg, dve študujú na historickej a filologickej fakulte GPU v Orenburgu. Syn Sergey je víťazom celoruskej súťaže „Najlepší učitelia Ruska“ v roku 2006, učiteľ informatiky, pracuje v okresnom centre - dedine Novosergievka. Záľubou je včelárstvo.

Účel lekcie: vytvoriť koncept, že EMP indukcie sa môže vyskytnúť buď v pevnom vodiči umiestnenom v meniacom sa magnetickom poli, alebo v pohybujúcom sa vodiči v konštantnom magnetickom poli; zákon elektromagnetickej indukcie platí v oboch prípadoch a pôvod EMF je odlišný.

Počas vyučovania

Kontrola domácich úloh frontálnym kladením otázok a riešením problémov

1. Aká hodnota sa mení úmerne s rýchlosťou zmeny magnetického toku?

2. Práca, aké sily vytvára indukčné EMF?

3. Formulujte a zapíšte vzorec pre zákon elektromagnetickej indukcie.

4. V zákone elektromagnetickej indukcie je znamienko mínus. prečo?

5. Aké je EMF indukcie v uzavretej slučke drôtu, ktorého odpor je 0,02 Ohm a indukčný prúd je 5 A.

Riešenie. Ii = ξi/R; ξi= Ii R; ξi= 5 0,02= 0,1 B

Učenie sa nového materiálu

Zvážte, ako vzniká indukčné emf pevný vodič, umiestnené v striedavom magnetickom poli. Najjednoduchší spôsob, ako to pochopiť

Príklad činnosti transformátora.

Jedna cievka je uzavretá do siete AC, ak je druhá cievka uzavretá, potom sa v nej objaví prúd. Elektróny v sekundárnych drôtoch sa budú pohybovať. Aké sily pohybujú voľnými elektrónmi? Magnetické pole to nedokáže, pretože pôsobí iba na pohybujúce sa elektrické náboje.

Voľné elektróny sa uvádzajú do pohybu pôsobením elektrického poľa, ktoré vzniklo striedavým magnetickým poľom.

Tak sme sa dostali ku konceptu novej základnej vlastnosti polí: meniace sa v čase magnetické pole vytvára elektrické pole. Tento záver urobil J. Maxwell.

Vo fenoméne elektromagnetickej indukcie je teda hlavnou vecou vytvorenie elektrického poľa magnetickým poľom. Toto pole uvádza do pohybu bezplatné poplatky.

Štruktúra tohto poľa je iná ako štruktúra elektrostatického poľa. Nemá to nič spoločné s elektrickými nábojmi. Napínacie čiary nezačínajú pri kladných nábojoch a nekončia pri záporných nábojoch. Takéto čiary nemajú začiatok a koniec - sú to uzavreté čiary podobné čiaram indukcie magnetického poľa. Toto je vírivé elektrické pole.

Indukčné emf v pevnom vodiči umiestnenom v striedavom magnetickom poli sa rovná práci vírivého elektrického poľa pohybujúceho náboje pozdĺž tohto vodiča.

Toki Foucault (francúzsky fyzik)

Výhody a poškodenia indukčných prúdov v masívnych vodičoch.

Kde sa používajú ferity? Prečo nevytvárajú vírivé prúdy?

Konsolidácia študovaného materiálu

– Vysvetlite podstatu vonkajších síl pôsobiacich v nehybných vodičoch.

– Rozdiel medzi elektrostatickými a vírivými elektrickými poľami.

– Výhody a nevýhody Foucaultových prúdov.

- Prečo sa vo feritových jadrách nevyskytujú vírivé prúdy?

- Vypočítajte EMF indukcie v obvode vodiča, ak sa magnetický tok zmenil za 0,3 s o 0,06 Wb.

Riešenie. ξi= – ΔФ/Δt; ξi= – 0,06/0,3 = 0,2 B

Zhrnutie lekcie

Domáca úloha: § 12, zast. § 11, cvičenie 2 č.5,6.

1. Účel lekcie: formulovať kvantitatívny zákon elektromagnetickej indukcie; študenti by sa mali naučiť, čo je EMP magnetickej indukcie a čo je magnetický tok. Postup v lekcii Kontrolujem si domácu úlohu...
2. Účel lekcie: zistiť, čo spôsobuje EMF indukcie v pohybujúcich sa vodičoch umiestnených v konštantnom magnetickom poli; priviesť študentov k záveru, že na náboje pôsobí sila ...
3. Účel lekcie: vytvoriť si predstavu o magnetickom poli ako forme hmoty; rozšíriť vedomosti žiakov o magnetických interakciách. Priebeh lekcie 1. Analýza testu 2. Učenie sa nového ...
4. Účel lekcie: vytvoriť u študentov chápanie elektrických a magnetických polí ako jedného celku - elektromagnetického poľa. Postup lekcie Kontrola domácej úlohy testovaním...
5. Účel lekcie: zistiť, ako došlo k objavu elektromagnetickej indukcie; sformovať pojem elektromagnetickej indukcie, význam Faradayovho objavu pre modernú elektrotechniku. Priebeh vyučovacej hodiny 1. Rozbor kontrolnej práce ...
6. Účel lekcie: vytvoriť myšlienku, že zmena sily prúdu vo vodiči vytvára vírovú vôľu, ktorá môže buď urýchliť alebo spomaliť pohyb elektrónov. Počas tried...
7. Účel lekcie: predstaviť pojem elektromotorickej sily; získajte Ohmov zákon pre uzavretý okruh; vytvoriť u študentov predstavu o rozdiele medzi EMF, napätím a potenciálnym rozdielom. Presunúť...
8. Účel hodiny: oboznámiť študentov s históriou boja medzi pojmami blízkeho konania a konania na diaľku; s chybnými teóriami zaviesť koncept sily elektrického poľa, vytvoriť schopnosť zobraziť elektrické ...
9. Účel lekcie: na základe modelu kovového vodiča študovať fenomén elektrostatickej indukcie; zistiť správanie sa dielektrík v elektrostatickom poli; zaviesť pojem dielektrická permitivita. Priebeh lekcie Kontrola domova...
10. Účel hodiny: vytvoriť u študentov pochopenie elektrického prúdu; zvážiť podmienky potrebné na existenciu elektrického prúdu. Priebeh hodiny 1. Analýza testu 2. Preštudovanie nového učiva ...
11. Účel hodiny: otestovať vedomosti študentov o preberaných témach, zlepšiť zručnosti pri riešení problémov rôzneho typu. Postup hodiny Kontrola domácej úlohy Odpovede žiakov podľa pripraveného doma ...
12. Účel lekcie: zvážiť zariadenie a princíp činnosti transformátorov; poskytnúť dôkaz, že elektrický prúd by nikdy nemal také široké uplatnenie, keby naraz...
13. Účel hodiny: pokračovať vo formovaní jednoty oscilačných procesov rôznej povahy u študentov. Priebeh vyučovacej hodiny 1. Analýza testu. 2. Štúdium nového materiálu Pri štúdiu elektromagnetických kmitov ...
14. Účel lekcie: vytvoriť predstavu, že magnetické polia sú tvorené nielen elektrickým prúdom, ale aj permanentnými magnetmi; zvážiť rozsah permanentných magnetov. Naša planéta...
15. Účel lekcie: vytvoriť si predstavu o energii, ktorú má elektrický prúd vo vodiči, a o energii magnetického poľa vytvoreného prúdom. Postup lekcie Kontrola domácej úlohy testovaním...

Lekcia 15 Indukcia EMF v pohyblivých vodičoch

Účel: zistiť podmienky pre výskyt EDW v pohyblivých vodičoch.

Počas vyučovania

I. Organizačný moment

II. Opakovanie

Aký je fenomén elektromagnetickej indukcie?

Aké podmienky sú nevyhnutné pre existenciu javu elektromagnetickej indukcie?

Ako sa určuje smer indukovaného prúdu podľa Lenzovho pravidla?

Akým vzorcom sa určuje indukčné emf a aký je fyzikálny význam znamienka mínus v tomto vzorci?

III. Učenie sa nového materiálu

Vezmime si transformátor. Zaradením jedného z vinutí do siete AC dostaneme prúd do druhej cievky. Elektrické pole pôsobí na voľné náboje.

Elektróny v pevnom vodiči sú uvádzané do pohybu elektrickým poľom a elektrické pole je priamo generované striedavým magnetickým poľom. V priebehu času magnetické pole vytvára elektrické pole. Pole uvádza do pohybu elektróny vo vodiči a tým sa odhaľuje. Elektrické pole, ktoré vzniká pri zmene magnetického poľa, má inú štruktúru ako elektrostatické. Nie je to spojené s poplatkami, nikde to nezačína a nikde nekončí. Predstavuje uzavreté čiary. Nazýva sa to vírivé elektrické pole. Ale na rozdiel od stacionárneho elektrického poľa sa práca vírivého poľa pozdĺž uzavretej dráhy nerovná nule.

Indukčný prúd v masívnych vodičoch sa nazýva Foucaultove prúdy.

Použitie: tavenie kovov vo vákuu.

Škodlivý účinok: zbytočná strata energie v jadrách transformátorov a generátorov.

EMF, keď sa vodič pohybuje v magnetickom poli

Pri pohybe prepojkyULorentzova sila pôsobí na elektróny, aby vykonali prácu. Elektróny sa pohybujú z C do L. Prepojka je zdrojom EMF, preto

Vzorec sa používa v akomkoľvek vodiči pohybujúcom sa v magnetickom poli, akAk medzi vektormije uhol α, potom sa použije vzorec:

Pretožepotom

Príčina EDCje Lorentzova sila. Znamienko e možno určiť pravidlom pravej ruky.

IV. Konsolidácia študovaného materiálu

Aké pole sa nazýva indukčné alebo vírové elektrické pole?

Čo je zdrojom indukčného elektrického poľa?

Čo sú Foucaultove prúdy? Uveďte príklady ich použitia. V akých prípadoch ich musíte riešiť?

Aké sú charakteristiky indukčného elektrického poľa v porovnaní s magnetickým poľom? Stacionárne alebo elektrostatické pole?

V. Zhrnutie lekcie

Domáca úloha

položka 12; 13.