Laboratórna práca číslo 4 štúdium javu. Štúdium fenoménu elektromagnetickej indukcie

  • " onclick="window.open(this.href,"win2","status=no,toolbar=no,scrollbars=yes,titlebar=no,menubar=no,resizable=yes,width=640,height=480,adresáre =nie,miesto=nie"); return false;" > Print
  • Email

Laboratórium č. 9

Štúdium fenoménu elektromagnetickej indukcie

Cieľ: študovať podmienky pre výskyt indukčného prúdu, indukčného EMF.

Vybavenie: cievka, dva tyčové magnety, miliameter.

teória

Vzájomné prepojenie elektrického a magnetického poľa zistil vynikajúci anglický fyzik M. Faraday v roku 1831. Objavil jav elektromagnetická indukcia.

Početné Faradayove experimenty ukazujú, že pomocou magnetického poľa je možné získať elektrický prúd vo vodiči.

Fenomén elektromagnetickej indukciespočíva vo výskyte elektrického prúdu v uzavretom obvode pri zmene magnetického toku prenikajúceho obvodom.

Prúd, ktorý vzniká pri jave elektromagnetickej indukcie, sa nazýva indukcia.

V elektrickom obvode (obrázok 1) vzniká indukčný prúd, ak dôjde k pohybu magnetu vzhľadom na cievku alebo naopak. Smer indukčného prúdu závisí tak od smeru pohybu magnetu, ako aj od umiestnenia jeho pólov. Neexistuje žiadny indukčný prúd, ak neexistuje žiadny relatívny pohyb cievky a magnetu.

Obrázok 1.

Presne povedané, keď sa obvod pohybuje v magnetickom poli, nevytvára sa určitý prúd, ale určitý napr. d.s.

Obrázok 2

Faraday to experimentálne zistil keď sa magnetický tok zmení vo vodivom obvode, vznikne EMF indukcie E ind, ktorá sa rovná rýchlosti zmeny magnetického toku cez povrch ohraničený obvodom, braný so znamienkom mínus:

Tento vzorec vyjadruje Faradayov zákon:e. d.s. indukcia sa rovná rýchlosti zmeny magnetického toku cez povrch ohraničený obrysom.

Znamienko mínus vo vzorci odráža Lenzove pravidlo.

V roku 1833 Lenz experimentálne dokázal výrok tzv Lenzove pravidlo: indukčný prúd vybudený v uzavretom obvode pri zmene magnetického toku je vždy nasmerovaný tak, že magnetické pole, ktoré vytvára, bráni zmene magnetického toku spôsobujúceho indukčný prúd.

S rastúcim magnetickým tokomФ>0 a ε ind< 0, т.е. э. д. с. индукции вызывает ток такого направления, при котором его маг­нитное поле уменьшает магнитный поток через контур.

S klesajúcim magnetickým tokom F<0, а ε инд >0, t.j. magnetické pole indukčného prúdu zvyšuje klesajúci magnetický tok obvodom.

Lenzove pravidlo má hlboký fyzický významvyjadruje zákon zachovania energie: ak sa magnetické pole v obvode zväčšuje, potom je prúd v obvode nasmerovaný tak, že jeho magnetické pole je nasmerované proti vonkajšiemu, a ak sa vonkajšie magnetické pole v obvode znižuje, potom je prúd smerovaný tak, že jeho magnetické pole pole podporuje toto zmenšujúce sa magnetické pole.

Indukčné emf závisí od rôznych dôvodov. Ak sa do cievky zatlačí silný magnet raz a druhýkrát slabý, potom budú hodnoty zariadenia v prvom prípade vyššie. Budú tiež vyššie, keď sa magnet pohybuje rýchlo. V každom z experimentov uskutočnených v tejto práci je smer indukčného prúdu určený Lenzovým pravidlom. Postup určenia smeru indukčného prúdu je znázornený na obrázku 2.

Na obrázku sú modrou farbou vyznačené siločiary magnetického poľa permanentného magnetu a čiary magnetického poľa indukčného prúdu. Magnetické siločiary smerujú vždy od N k S – od severného pólu k južnému pólu magnetu.

Podľa Lenzovho pravidla je indukčný elektrický prúd vo vodiči, ktorý vzniká pri zmene magnetického toku, nasmerovaný tak, že jeho magnetické pole pôsobí proti zmene magnetického toku. Preto je v cievke smer magnetických siločiar opačný k siločiaram permanentného magnetu, pretože magnet sa pohybuje smerom k cievke. Smer prúdu zisťujeme podľa pravidla osádky: ak je opasok (s pravým závitom) zaskrutkovaný tak, že jeho translačný pohyb sa zhoduje so smerom indukčných čiar v cievke, potom smer otáčania rukoväť gimlet sa zhoduje so smerom indukčného prúdu.

Preto prúd cez miliampérmeter preteká zľava doprava, ako je znázornené na obrázku 1 červenou šípkou. V prípade, že sa magnet vzdiali od cievky, magnetické siločiary indukčného prúdu sa budú zhodovať so siločiarami permanentného magnetu a prúd bude tiecť sprava doľava.

Pokrok.

Pripravte tabuľku pre správu a vyplňte ju počas vykonávania experimentov.

Akcie s magnetom a cievkou

Indikácie

miliampérmeter,

Smery vychýlenia strelky miliampérmetra

(vpravo, vľavo alebo bez luku)

Smer indukčného prúdu

(podľa Lenzovho pravidla)

Rýchlo vložte magnet do cievky so severným pólom

Nechajte magnet v cievke nehybný

po skúsenostiach 1

Rýchlo vytiahnite magnet z cievky

Rýchlo presuňte cievku k severnému pólu magnetu

Po experimente 4 nechajte cievku nehybnú

Rýchlo vytiahnite cievku zo severného pólu magnetu

Pomaly vložte magnet severného pólu do cievky

testovacie otázky

1.Čo je elektrická kapacita?

2. Definujte tieto pojmy: striedavý prúd, amplitúda, frekvencia, cyklická frekvencia, perióda, fáza kmitania

Laboratórium 11

Štúdium fenoménu elektromagnetickej indukcie

Cieľ:študovať fenomén elektromagnetickej indukcie .

Vybavenie: miliameter; coil-coil; oblúkový magnet; zdroj energie; cievka so železným jadrom zo skladacieho elektromagnetu; reostat; kľúč; spojovacie vodiče; model generátora elektrického prúdu (jeden).

Pokrok

1. Pripojte cievku ku svorkám miliampérmetra.

2. Pri sledovaní hodnôt miliampérmetra priložte jeden z pólov magnetu k cievke, potom magnet na niekoľko sekúnd zastavte a potom ho znova približte k cievke a zasuňte ho do nej (obr.). Napíšte, či počas pohybu magnetu voči cievke vznikol v cievke indukčný prúd; počas jeho zastávky.

3. Napíšte, či sa počas pohybu magnetu zmenil magnetický tok Ф prenikajúci do cievky; počas jeho zastávky.

4. Na základe vašich odpovedí na predchádzajúcu otázku nakreslite a zapíšte záver, za akých podmienok vznikol v cievke indukčný prúd.

5. Prečo sa magnetický tok prenikajúci do tejto cievky zmenil, keď sa magnet priblížil k cievke? (Ak chcete odpovedať na túto otázku, nezabudnite, po prvé, od akých veličín závisí magnetický tok Ф a po druhé, je modul indukčného vektora B magnetického poľa permanentného magnetu v blízkosti tohto magnetu a preč od neho.)

6. Smer prúdu v cievke možno posúdiť podľa smeru, v ktorom sa ručička miliametra odchyľuje od nulového delenia.
Skontrolujte, či smer indukčného prúdu v cievke bude rovnaký alebo odlišný, keď sa rovnaký pól magnetu približuje a vzďaľuje od neho.

7. Priblížte pól magnetu k cievke takou rýchlosťou, aby sa ručička miliampérmetra odchýlila maximálne o polovicu hraničnej hodnoty svojej stupnice.

Opakujte rovnaký experiment, ale pri vyššej rýchlosti magnetu ako v prvom prípade.

Menil sa magnetický tok Ф prenikajúci do tejto cievky pri väčšej alebo menšej rýchlosti pohybu magnetu voči cievke rýchlejšie?

Pri rýchlej alebo pomalej zmene magnetického toku cievkou sa v nej objavil väčší prúd?

Na základe vašej odpovede na poslednú otázku urobte a zapíšte záver o tom, ako závisí modul sily indukčného prúdu, ktorý sa vyskytuje v cievke od rýchlosti zmeny magnetického toku Ф prenikajúceho do tejto cievky.

8. Zostavte inštaláciu pre experiment podľa nákresu.

9. Skontrolujte, či je v cievke 1 indukčný prúd v nasledujúcich prípadoch:

a. pri zatváraní a otváraní okruhu, ktorý obsahuje cievku 2;

b. pri prietoku cez cievku 2 jednosmerný prúd;

c. so zvýšením a znížením sily prúdu pretekajúceho cievkou 2, posunutím posúvača reostatu na príslušnú stranu.

10. V ktorom z prípadov uvedených v odseku 9 sa zmení magnetický tok prenikajúci do cievky? Prečo sa mení?

11. Pozorujte výskyt elektrického prúdu v modeli generátora (obr.). Vysvetlite, prečo vzniká indukčný prúd v ráme rotujúcom v magnetickom poli.

testovacie otázky

1. Formulujte zákon elektromagnetickej indukcie.

2. Kto a kedy sformuloval zákon elektromagnetickej indukcie?

Laboratórium 12

Meranie indukčnosti cievky

Cieľ:Štúdium základných zákonov elektrických obvodov striedavého prúdu a oboznámenie sa s najjednoduchšími spôsobmi merania indukčnosti a kapacity.

Stručná teória

Pod vplyvom premennej elektromotorickej sily (EMF) v elektrickom obvode v ňom vzniká striedavý prúd.

Striedavý prúd je prúd, ktorý mení smer a veľkosť. V tomto článku sa uvažuje iba o takom striedavom prúde, ktorého hodnota sa periodicky mení podľa sínusového zákona.

Uvažovanie o sínusovom prúde je spôsobené tým, že všetky veľké elektrárne produkujú striedavé prúdy, ktoré sú veľmi blízke sínusovým prúdom.

Striedavý prúd v kovoch je pohyb voľných elektrónov v jednom smere alebo v opačnom smere. Pri sínusovom prúde sa charakter tohto pohybu zhoduje s harmonickými osciláciami. Sínusový striedavý prúd má teda periódu T- čas jedného úplného kmitu a frekvenciu v počet úplných kmitov za jednotku času. Medzi týmito veličinami existuje vzťah

Obvod striedavého prúdu, na rozdiel od obvodu jednosmerného prúdu, umožňuje zahrnutie kondenzátora.

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">,!}

volal plný odpor alebo impedancia reťaze. Preto sa výraz (8) nazýva Ohmov zákon pre striedavý prúd.

V tejto práci aktívny odpor R cievka je určená pomocou Ohmovho zákona pre úsek jednosmerného obvodu.

Uvažujme o dvoch špeciálnych prípadoch.

1. V obvode nie je žiadny kondenzátor. To znamená, že kondenzátor je vypnutý a namiesto toho je obvod uzavretý vodičom, ktorého potenciálny úbytok je prakticky nulový, teda hodnota U v rovnici (2) je nula..gif" alt="(!LANG:http://web-local.rudn.ru/web-local/uem/ido/8/Image474.gif" width="54" height="18">.!}

2. V obvode nie je žiadna cievka: V dôsledku toho.

Pre zo vzorcov (6), (7) a (14) máme

Plán lekcie

Téma lekcie: Laboratórna práca: "Štúdium fenoménu elektromagnetickej indukcie"

Druh zamestnania - zmiešané.

Typ lekcie kombinované.

Učebné ciele lekcie: študovať fenomén elektromagnetickej indukcie

Ciele lekcie:

Vzdelávacie:študovať fenomén elektromagnetickej indukcie

Rozvíjanie. Ak chcete rozvíjať schopnosť pozorovania, vytvorte si predstavu o procese vedeckého poznania.

Vzdelávacie. Rozvíjať kognitívny záujem o predmet, rozvíjať schopnosť počúvať a byť vypočutý.

Plánované vzdelávacie výsledky: prispieť k posilneniu praktickej orientácie vo vyučovaní fyziky, formovaniu zručností aplikovať získané poznatky v rôznych situáciách.

Osobnosť: s prispievajú k emocionálnemu vnímaniu fyzických predmetov, schopnosti počúvať, jasne a presne vyjadrovať svoje myšlienky, rozvíjať iniciatívu a aktivitu pri riešení fyzických problémov, formovať schopnosť pracovať v skupinách.

Metapredmet: prozvíjať schopnosť porozumieť a používať názorné pomôcky (nákresy, modely, schémy). Rozvoj chápania podstaty algoritmických predpisov a schopnosti konať v súlade s navrhnutým algoritmom.

predmet: o poznať fyzikálny jazyk, schopnosť rozpoznávať paralelné a sériové spojenia, schopnosť orientovať sa v elektrickom obvode, zostavovať obvody. Schopnosť zovšeobecňovať a vyvodzovať závery.

Priebeh lekcie:

1. Organizácia začiatku vyučovacej hodiny (označenie absencií, kontrola pripravenosti žiakov na vyučovaciu hodinu, zodpovedanie otázok žiakov k domácej úlohe) - 2-5 minút.

Učiteľ povie žiakom tému hodiny, sformuluje ciele hodiny a oboznámi žiakov s plánom hodiny. Žiaci si zapíšu tému hodiny do zošitov. Učiteľ vytvára podmienky pre motiváciu učebných činností.

Zvládnutie nového materiálu:

teória. Fenomén elektromagnetickej indukciespočíva vo výskyte elektrického prúdu vo vodivom obvode, ktorý buď spočíva v striedavom magnetickom poli, alebo sa pohybuje v konštantnom magnetickom poli tak, že sa mení počet magnetických indukčných čiar prenikajúcich obvodom.

Magnetické pole v každom bode priestoru je charakterizované vektorom magnetickej indukcie B. Uzavretý vodič (obvod) nech je umiestnený v rovnomernom magnetickom poli (pozri obr. 1.)

Obrázok 1.

Normálne k rovine vodiča zviera uholso smerom vektora magnetickej indukcie.

magnetický tokФ cez plochu s plochou S sa nazýva hodnota rovnajúca sa súčinu modulu vektora magnetickej indukcie B a plochy S a kosínusu uhla.medzi vektormi a .

Ф=В S cos α (1)

Smer indukčného prúdu, ktorý sa vyskytuje v uzavretom okruhu, keď sa ním mení magnetický tok, je určený Lenzove pravidlo: indukčný prúd vznikajúci v uzavretom obvode pôsobí svojim magnetickým poľom proti zmene magnetického toku, ktorou je spôsobený.

Lenzovo pravidlo použite nasledovne:

1. Nastavte smer čiar magnetickej indukcie B vonkajšieho magnetického poľa.

2. Zistite, či sa magnetický indukčný tok tohto poľa zvyšuje cez povrch ohraničený obrysom ( F 0) alebo klesá ( F 0).

3. Nastavte smer čiar magnetickej indukcie B "magnetického poľa

indukčný prúd Ipomocou pravidla gimlet.

Keď sa magnetický tok mení cez povrch ohraničený obrysom, objavujú sa v ňom vonkajšie sily, ktorých pôsobenie je charakterizované EMF, tzv. EMF indukcie.

Podľa zákona elektromagnetickej indukcie sa EMF indukcie v uzavretej slučke v absolútnej hodnote rovná rýchlosti zmeny magnetického toku cez povrch ohraničený slučkou:

Prístroje a vybavenie:galvanometer, napájací zdroj, cievky jadra, oblúkový magnet, kľúč, spojovacie vodiče, reostat.

Zákazka:

1. Získanie indukčného prúdu. Na to potrebujete:

1.1. Pomocou obrázku 1.1 zostavte obvod pozostávajúci z 2 cievok, z ktorých jedna je pripojená k zdroju jednosmerného prúdu cez reostat a kľúč a druhá, umiestnená nad prvou, je pripojená k citlivému galvanometru. (pozri obr. 1.1.)

Obrázok 1.1.

1.2. Zatvorte a otvorte okruh.

1.3. Uistite sa, že indukčný prúd sa vyskytuje v jednej z cievok v momente uzavretia elektrického obvodu cievky, ktorá je stacionárna vzhľadom na prvú, pri dodržaní smeru odchýlky strelky galvanometra.

1.4. Uveďte do pohybu cievku pripojenú ku galvanometru v porovnaní s cievkou pripojenou k zdroju jednosmerného prúdu.

1.5. Uistite sa, že galvanometer pri akomkoľvek jej pohybe deteguje výskyt elektrického prúdu v druhej cievke, pričom sa zmení smer šípky galvanometra.

1.6. Vykonajte experiment s cievkou pripojenou ku galvanometru (pozri obr. 1.2.)

Obrázok 1.2.

1.7. Uistite sa, že indukčný prúd vzniká, keď sa permanentný magnet pohybuje vzhľadom na cievku.

1.8. Urobte záver o príčine indukčného prúdu v vykonaných experimentoch.

2. Kontrola plnenia pravidla Lenz.

2.1. Opakujte experiment z bodu 1.6. (Obr. 1.2.)

2.2. Pre každý zo 4 prípadov tohto experimentu nakreslite diagramy (4 diagramy).

Obrázok 2.3.

2.3. V každom prípade skontrolujte splnenie pravidla Lenz a podľa týchto údajov vyplňte tabuľku 2.1.

Tabuľka 2.1.

N skúsenosti

Spôsob získania indukčného prúdu

Pridanie severného pólu magnetu k cievke

zvyšuje

Odstránenie severného pólu magnetu z cievky

klesá

Vloženie južného pólu magnetu do cievky

zvyšuje

Odstránenie južného pólu magnetu z cievky

klesá

3. Urobte záver o vykonanej laboratórnej práci.

4. Odpovedzte na bezpečnostné otázky.

Testovacie otázky:

1. Ako sa má uzavretý obvod pohybovať v rovnomernom magnetickom poli, translačne alebo rotačne, aby v ňom vznikol indukčný prúd?

2. Vysvetlite, prečo má indukčný prúd v obvode taký smer, že jeho magnetické pole bráni zmene magnetického toku jeho príčiny?

3. Prečo je v zákone elektromagnetickej indukcie znak "-"?

4. Magnetizovaná oceľová tyč padá cez magnetizovaný krúžok pozdĺž svojej osi, ktorej os je kolmá na rovinu krúžku. Ako sa zmení prúd v ringu?

Nástup na laboratórnu prácu 11

1. Ako sa nazýva výkonová charakteristika magnetického poľa? Jeho grafický význam.

2. Ako sa určuje modul vektora magnetickej indukcie?

3. Uveďte definíciu mernej jednotky indukcie magnetického poľa.

4. Ako sa určuje smer vektora magnetickej indukcie?

5. Formulujte pravidlo gimlet.

6. Napíšte vzorec na výpočet magnetického toku. Aký je jeho grafický význam?

7. Definujte mernú jednotku magnetického toku.

8. Aký je jav elektromagnetickej indukcie?

9. Aký je dôvod oddelenia nábojov vo vodiči pohybujúcom sa v magnetickom poli?

10. Aký je dôvod oddelenia nábojov v stacionárnom vodiči v striedavom magnetickom poli?

11. Formulujte zákon elektromagnetickej indukcie. Zapíšte vzorec.

12. Formulujte Lenzove pravidlo.

13. Vysvetlite Lenzove pravidlo založené na zákone zachovania energie.

Cieľ: experimentálne štúdium fenoménu magnetickej indukcie overenie Lenzovho pravidla.
Teoretická časť: Fenomén elektromagnetickej indukcie spočíva vo výskyte elektrického prúdu vo vodivom obvode, ktorý buď spočíva v magnetickom poli, ktoré sa mení v čase, alebo sa pohybuje v konštantnom magnetickom poli tak, že počet magnetických indukčných čiar prenikajúcich zmeny obvodu. V našom prípade by bolo rozumnejšie magnetické pole meniť v čase, keďže ho vytvára pohybujúci sa (voľne) magnet. Podľa Lenzovho pravidla indukčný prúd, ktorý sa vyskytuje v uzavretom okruhu, pôsobí svojim magnetickým poľom proti zmene magnetického toku, ktorou je spôsobený. V tomto prípade to môžeme pozorovať podľa odchýlky miliampérmetrovej strelky.
Vybavenie: Miliampérmeter, napájací zdroj, cievky s jadrami, oblúkový magnet, tlačidlový spínač, prepojovacie vodiče, magnetická strelka (kompas), reostat.

Zákazka

I. Zistenie podmienok pre vznik indukčného prúdu.

1. Pripojte cievku ku svorkám miliampérmetra.
2. Pri sledovaní hodnôt na miliampérmetri si všimnite, či došlo k indukčnému prúdu, ak:

* vložte magnet do pevnej cievky,
* odstráňte magnet z pevnej cievky,
* umiestnite magnet do cievky a nechajte ho bez pohybu.

3. Zistite, ako sa v každom prípade zmenil magnetický tok Ф, prenikajúci do cievky. Urobte záver o podmienkach, za ktorých sa v cievke objavil indukčný prúd.
II. Štúdium smeru indukčného prúdu.

1. Smer prúdu v cievke možno posúdiť podľa smeru, v ktorom sa ručička miliametra odchyľuje od nulového delenia.
Skontrolujte, či bude smer indukčného prúdu rovnaký, ak:
* vložte do cievky a vyberte magnet so severným pólom;
* vložte magnet do magnetovej cievky so severným a južným pólom.
2. Zistite, čo sa v jednotlivých prípadoch zmenilo. Urobte záver o tom, čo určuje smer indukčného prúdu. III. Štúdium veľkosti indukčného prúdu.

1. Pomaly a väčšou rýchlosťou posúvajte magnet bližšie k pevnej cievke, pričom si všimnite, koľko dielikov (N 1 , N 2 ) sa šípka miliampérmetra odchyľuje.

2. Priblížte magnet k cievke so severným pólom. Všimnite si, koľko divízií N 1 sa ručička miliampérmetra odchyľuje.

Pripojte severný pól tyčového magnetu k severnému pólu oblúkového magnetu. Zistite, koľko divízií N 2, šípka miliampérmetra sa odchyľuje, keď sa dva magnety približujú súčasne.

3. Zistite, ako sa v jednotlivých prípadoch zmenil magnetický tok. Urobte záver o tom, od čoho závisí veľkosť indukčného prúdu.

Odpovedz na otázku:

1. Najprv rýchlo, potom pomaly zatlačte magnet do cievky medeného drôtu. Prenáša sa rovnaký elektrický náboj cez drôtenú časť cievky?
2. Bude v gumovom krúžku indukčný prúd, keď sa do neho zavedie magnet?

V tejto lekcii budeme vykonávať laboratórnu prácu č. 4 "Štúdium fenoménu elektromagnetickej indukcie." Účelom tejto lekcie bude študovať fenomén elektromagnetickej indukcie. Pomocou potrebného vybavenia budeme vykonávať laboratórne práce, na konci ktorých sa naučíme, ako tento jav správne študovať a určiť.

Cieľom je študovať javy elektromagnetickej indukcie.

Vybavenie:

1. Miliampérmeter.

2. Magnet.

3. Coil-coil.

4. Zdroj prúdu.

5. Reostat.

6. Kľúč.

7. Cievka z elektromagnetu.

8. Pripojenie vodičov.

Ryža. 1. Experimentálne vybavenie

Začnime laboratórium zhromaždením nastavení. Na zostavenie obvodu, ktorý budeme používať v laboratóriu, pripevníme cievku na miliampérmeter a použijeme magnet, ktorý približujeme alebo vzďaľujeme od cievky. Zároveň si musíme pamätať, čo sa stane, keď sa objaví indukčný prúd.

Ryža. 2. Experiment 1

Zamyslite sa nad tým, ako vysvetliť jav, ktorý pozorujeme. Ako magnetický tok ovplyvňuje to, čo vidíme, najmä pôvod elektrického prúdu. Ak to chcete urobiť, pozrite sa na pomocnú postavu.

Ryža. 3. Magnetické siločiary permanentného tyčového magnetu

Upozorňujeme, že čiary magnetickej indukcie vychádzajú zo severného pólu a vstupujú do južného pólu. Zároveň je počet týchto čiar, ich hustota v rôznych častiach magnetu rôzna. Všimnite si, že smer magnetického poľa sa tiež mení z bodu do bodu. Môžeme teda povedať, že zmena magnetického toku vedie k tomu, že v uzavretom vodiči vzniká elektrický prúd, ale len pri pohybe magnetu sa mení magnetický tok prenikajúci do oblasti ohraničenej závitmi tejto cievky.

Ďalšia etapa nášho štúdia elektromagnetickej indukcie je spojená s definíciou smer indukčného prúdu. Smer indukčného prúdu môžeme posúdiť podľa smeru, ktorým sa odchyľuje šípka miliampérmetra. Použime oblúkový magnet a uvidíme, že keď sa magnet priblíži, šípka sa vychýli jedným smerom. Ak sa teraz magnet posunie v opačnom smere, šípka sa bude odchyľovať v opačnom smere. Ako výsledok experimentu môžeme povedať, že smer indukčného prúdu závisí aj od smeru pohybu magnetu. Poznamenávame tiež, že smer indukčného prúdu závisí aj od pólu magnetu.

Upozorňujeme, že veľkosť indukčného prúdu závisí od rýchlosti pohybu magnetu a zároveň od rýchlosti zmeny magnetického toku.

Druhá časť našej laboratórnej práce bude spojená s ďalším experimentom. Pozrime sa na schému tohto experimentu a diskutujme o tom, čo teraz urobíme.

Ryža. 4. Experiment 2

V druhom okruhu sa v princípe nič nezmenilo, čo sa týka merania indukčného prúdu. Rovnaký miliameter pripojený k cievke. Všetko zostáva ako v prvom prípade. Teraz však získame zmenu magnetického toku nie v dôsledku pohybu permanentného magnetu, ale v dôsledku zmeny sily prúdu v druhej cievke.

V prvej časti budeme skúmať prítomnosť indukčný prúd pri zatváraní a otváraní okruhu. Takže prvá časť experimentu: zatvoríme kľúč. Dávajte pozor, prúd sa v obvode zvyšuje, šípka sa odchýlila na jednu stranu, ale dávajte pozor, teraz je kľúč zatvorený a miliampérmeter neukazuje elektrický prúd. Faktom je, že v magnetickom toku nedochádza k žiadnej zmene, o tom sme už hovorili. Ak je teraz kľúč otvorený, miliampérmeter ukáže, že sa zmenil smer prúdu.

V druhom experimente uvidíme ako indukčný prúd keď sa zmení elektrický prúd v druhom okruhu.

Ďalšou časťou experimentu bude sledovať, ako sa zmení indukčný prúd, ak sa zmení prúd v obvode v dôsledku reostatu. Viete, že ak zmeníme elektrický odpor v obvode, potom sa podľa Ohmovho zákona zmení aj náš elektrický prúd. So zmenou elektrického prúdu sa zmení aj magnetické pole. V okamihu pohybu posuvného kontaktu reostatu sa magnetické pole zmení, čo vedie k vzniku indukčného prúdu.

Na záver laboratória by sme sa mali pozrieť na to, ako sa v generátore elektrického prúdu vytvára indukčný elektrický prúd.

Ryža. 5. Generátor elektrického prúdu

Jeho hlavnou časťou je magnet a vo vnútri týchto magnetov je cievka s určitým počtom závitov. Ak teraz otáčame kolesom tohto generátora, vo vinutí cievky sa indukuje indukčný elektrický prúd. Z experimentu je zrejmé, že zvýšenie počtu otáčok vedie k tomu, že žiarovka začne horieť jasnejšie.

Zoznam doplnkovej literatúry:

Aksenovič L. A. Fyzika na strednej škole: teória. Úlohy. Testy: Proc. príspevok pre inštitúcie poskytujúce všeobecné. prostredia, vzdelávanie / L.A. Aksenovich, N.N. Rakina, K. S. Farino; Ed. K. S. Farino. - Mn.: Adukatsy i vykhavanne, 2004. - C. 347-348. Myakishev G.Ya. Fyzika: Elektrodynamika. 10-11 ročníkov. Učebnica pre hĺbkové štúdium fyziky / G.Ya. Myakishev, A.3. Sinyakov, V.A. Slobodskov. - M.: Drop, 2005. - 476 s. Purysheva N.S. fyzika. 9. ročník Učebnica. / Purysheva N.S., Vazheevskaya N.E., Charugin V.M. 2. vyd., stereotyp. - M.: Drop, 2007.