LAYUNIN NG TRABAHO:

Pamilyar sa iyong sarili ang device at ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng apparatus para sa galvanization.

Tukuyin ang mga katangian ng mga pangunahing elemento ng electrical circuit ng apparatus para sa galvanization.

KAGAMITAN:

apparatus para sa galvanization, electronic oscilloscope.

ANG HALAGA NG PARAAN

Sa medikal na kasanayan, ang pagkilos ng direktang kasalukuyang ay malawakang ginagamit. Sa tulong ng galvanization, nakakaapekto sila sa parehong mga indibidwal na organo (atay, puso, thyroid gland, atbp.), At ang buong katawan. Halimbawa, ang galvanization ng "collar area" sa pamamagitan ng pangangati ng cervical sympathetic nodes ay nagiging sanhi ng pagpapasigla ng cardiovascular system, pagpapabuti ng mga metabolic na proseso. Samakatuwid, ang pamamaraan ay ginagamit sa paggamot ng isang malawak na hanay ng mga sakit:

peripheral nervous system;

gitnang sistema ng nerbiyos;

hypertension at peptic ulcer;

sa dentistry - sa paglabag sa trophism o pamamaga ng mga tisyu sa oral cavity, atbp.

Kadalasan, ang galvanization ay pinagsama sa pagpapakilala sa mga tisyu ng katawan ng mga panggamot na sangkap na naghihiwalay sa mga ions sa mga solusyon. Ang pamamaraang ito ay tinatawag na therapeutic electrophoresis o electrophoresis ng mga panggamot na sangkap. Ang electrotreatment na may direktang kasalukuyang at ang pagpapakilala ng mga gamot sa mga tisyu ng katawan ay isinasagawa gamit ang isang galvanization apparatus.

TEORETIKAL NA BAHAGI

Ang therapeutic method, na gumagamit ng epekto sa mga tisyu ng katawan ng isang direktang kasalukuyang ng maliit na magnitude (hanggang sa 50 milliamps) ay tinatawag galvanisasyon.

Upang maisagawa ang mga pamamaraan ng galvanization at therapeutic electrophoresis, kinakailangan ang isang palaging pinagmumulan ng boltahe, na nilagyan ng isang potensyomiter upang ayusin ang kasalukuyang lakas sa panahon ng iba't ibang mga pamamaraan at isang aparato sa pagsukat. Bilang isang mapagkukunan, bilang panuntunan, ginagamit ang isang semiconductor AC rectifier ng network ng pag-iilaw. Ang circuit diagram ng apparatus para sa galvanization (Larawan 1) ay naglalaman ng isang transpormer 3, isang rectifier 5 sa dalawang diodes, isang smoothing filter ng dalawang resistors 7 at tatlong capacitor 6, isang adjusting potentiometer 8 at isang milliammeter 9 na may isang shunt at isang switch 10 para sa pagsukat ng current sa circuit ng pasyente.

kanin. 1. Electric circuit ng apparatus para sa galvanization.

(1 - switch ng mains, 2 - switch ng boltahe ng mains, 3 - transpormer, 4 - indicator lamp, 5 - diodes, 6 - capacitor, 7 - resistors, 8 - adjusting potentiometer, 9 - milliammeter, 10 - milliammeter shunt, 11 - terminal output boltahe).

Ang transpormer sa galvanizing apparatus ay nagpapababa ng boltahe mula sa network (AB, Fig. 1). Bilang karagdagan, ang presensya nito ay ipinag-uutos para sa kaligtasan ng pasyente (3, Fig. 1). Ang inductive na koneksyon sa pagitan ng pangunahin at pangalawang windings ng transpormer ay hindi kasama ang posibilidad ng isang direktang koneksyon sa pagitan ng circuit na naglalaman ng mga electrodes na inilapat sa katawan ng pasyente at ang alternating network ng boltahe kung saan nakakonekta ang aparato. Kung hindi, sa ilalim ng ilang partikular na kundisyon (halimbawa, kung aksidenteng na-ground ang pasyente), maaaring mangyari ang electrical injury.

Ang pagwawasto ng alternating current (pag-convert nito sa direktang kasalukuyang) ay isinasagawa gamit ang semiconductor diodes (5, Fig. 1). Ang mga semiconductor ay mga solidong mala-kristal na sangkap, ang electrical conductivity na kung saan ay intermediate sa pagitan ng electrical conductivity ng conductors at dielectrics. Ang electrical conductivity ng semiconductors ay lubos na nakadepende sa mga panlabas na kondisyon (temperatura, pag-iilaw, panlabas na electric field, ionizing radiation, atbp.). Kaya, sa napakababang temperatura na malapit sa absolute zero (-273 С), ang mga semiconductor ay kumikilos tulad ng mga dielectric, hindi katulad ng karamihan sa mga conductor na pumasa sa superconducting state. Habang tumataas ang temperatura, tumataas ang paglaban ng mga conductor sa electric current, at bumababa ang resistensya ng semiconductors.

Kahit na sa temperatura ng silid, ang electrical conductivity ng isang purong semiconductor, na tinatawag na intrinsic, ay maliit, na bunga ng random na nabuong mga butas (mga bakanteng lugar sa mga atomo ng sala-sala) at mga libreng electron (mga pangunahing tagadala ng singil) sa halos pantay na dami. Kapag ang isang maliit na bahagi ng isang karumihan ay idinagdag sa isang purong semiconductor, ang electrical conductivity nito ay tumataas nang malaki.

Ang pagkilos ng isang semiconductor diode ay batay sa kababalaghan ng pagbuo ng isang potensyal na pagkakaiba ng contact sa junction zone ng dalawang semiconductors na may iba't ibang uri ng conductivity:

n-type na semiconductor (mga electron ang pangunahing tagadala ng singil);

p-type semiconductor (mga butas ang pangunahing tagadala ng singil).

Ang mga semiconductor ng n- at p-type ay maaaring makuha sa tulong ng mga impurities. Halimbawa, kapag ang impurity arsenic atoms na may limang electron ng valence layer (As) ay ipinakilala sa germanium (Ge), ang bawat impurity atom ay pumapalit sa isang germanium atom. Apat na electron ng isang impurity atom ang bumubuo ng mga covalent bond na may valence electron ng mga kalapit na germanium atoms, habang ang ikalimang electron ay nananatiling libre at maaaring maging kasalukuyang carrier. Ang mga impurities na may mas mataas na valency kumpara sa pangunahing elemento ay tinatawag na mga donor, dahil ipinapasok nila ang labis na mga electron sa kristal, at ang mga kristal na may tulad na mga atomo ng karumihan ay tinatawag na mga n-type na kristal. Sa ilalim ng pagkilos ng isang panlabas na permanenteng field, ang mga libreng electron ay lilipat patungo sa positibong elektrod.

Kung ang impurity atoms na may tatlong electron ng valence layer, halimbawa, indium atoms, ay ipinakilala sa purong germanium, pinapalitan ng impurity atom ang isang atom sa germanium crystal lattice. Upang bumuo ng isang kumpletong covalent bond, ang impurity atom ay sumasakop sa ikaapat na electron mula sa alinman sa mga kalapit na germanium atoms. Sa kasong ito, ang isa sa mga covalent bond ng kalapit na atom ay nasira. Ang isang unfilled covalent bond ay tinatawag na butas; mayroon itong pag-aari ng isang elektron na may positibong singil. Ang mga impurities ng lower valency ay tinatawag na acceptors. Ang Germanium na naglalaman ng acceptor atoms ay isang p-type na kristal. Ang paglalapat ng pare-parehong field sa isang p-type na kristal ay nagiging sanhi ng paglipat ng mga butas patungo sa negatibong elektrod. Tungkol sa kasalukuyang daloy, ang daloy ng mga butas mula sa positibong elektrod patungo sa negatibong elektrod ay may parehong epekto sa daloy ng mga electron mula sa negatibong elektrod patungo sa positibo.

Ang contact ng p- at n-type semiconductors ay tinatawag na electron-hole junction.

Sa contact zone ng mga semiconductor na ito, ang mga butas at mga electron ay puro palayo sa junction (Larawan 2). Ito ay ipinaliwanag ng halos kumpletong immobility ng donor at acceptor atoms sa crystal lattice kumpara sa mobility ng mga butas at electron. Ang pagkilos ng kabuuang singil ng mga atomo ng donor ay ipinahayag sa pagtataboy ng mga butas sa kaliwa mula sa p-n junction, at ang kabuuang singil ng mga atomo ng acceptor ay nakakaapekto sa mga electron upang sila ay maitaboy mula sa p-n junction sa kanan. Sa kasong ito, ang isang tinatawag na potensyal na hadlang ay nabuo na pumipigil sa daloy ng mga butas at mga electron. Kaya, ang boundary layer ay nakakakuha ng napakataas na pagtutol para sa mga electron sa n-p na direksyon at mga butas sa p-n na direksyon at tinatawag na barrier layer.

Sa katunayan, ang layer na ito ay kumikilos tulad ng isang maliit na baterya na may lakas ng field na E" (ipinapakita sa Fig. 2 ng may tuldok na linya). Upang magamit ang p-n junction para sa pagwawasto, ang isang panlabas na baterya ay konektado upang makatulong o hadlangan ang pagpapatakbo ng isang baterya na katumbas ng isang potensyal na hadlang.

kanin. 2. Pagbubuo ng isang potensyal na pagkakaiba sa pakikipag-ugnay.

(- acceptors, "+" - holes, - donors, "-" - electron)

Bilang karagdagan sa karamihan sa mga carrier ng singil sa mga semiconductor, mayroong mga carrier ng minority charge:

sa isang p-type semiconductor, mga electron;

sa isang n-type na semiconductor, may mga butas.

Kung ikinonekta natin ang positibong poste ng pinagmumulan ng boltahe sa p-type na semiconductor, at ang negatibong poste ng pinagmumulan ng boltahe sa n-type na semiconductor (Larawan 3a), kung gayon ang panlabas na lakas ng field E, na nakadirekta sa tapat ng lakas E ", ay ililipat ang pangunahing mga carrier ng singil sa bawat isa sa mga semiconductors patungo sa contact layer. Ang kanilang konsentrasyon sa contact area ay tumataas nang malaki at ang electrical conductivity ng layer ay naibalik. Bilang resulta, ang blocking layer ay bumababa, at ang resistensya nito ay bumaba. Electric ang kasalukuyang sa direksyong ito ay ibinibigay ng mga pangunahing tagadala ng singil. Ang direksyong ito sa p-n junction ay tinatawag na direkta o sa pamamagitan ng.

Kung babaguhin mo ang polarity ng inilapat na panlabas na boltahe (Larawan 3b), kung gayon ang intensity ng panlabas na patlang E, na tumutugma sa direksyon sa intensity E ", ay magiging sanhi sa bawat isa sa mga semiconductor ng paggalaw ng mga pangunahing carrier ng singil mula sa contact layer sa magkasalungat na direksyon. Ang blocking layer ay lalawak at ang resistensya nito ay tataas. napakaliit.Ang direksyong ito sa pn junction ay tinatawag na blocking.

Ang pagpapatakbo ng isang semiconductor diode ay batay sa prinsipyong ito. Kung ang isang load resistance (halimbawa, biological tissues) ay konektado sa serye sa isang semiconductor diode at isang alternating boltahe ay inilapat sa kanila, pagkatapos ay ang kasalukuyang ay dadaan sa load resistance sa isang direksyon lamang. Ang conversion na ito ay tinatawag na AC rectification.

kanin. Fig. 3. Kasalukuyang daloy sa isang circuit na naglalaman ng isang electron-hole transition (a - transmission mode, b - blocking mode).

Ang kasalukuyang mode para sa p-n - transition kapag ang isang panlabas na pinagmumulan ng EMF ay konektado sa isang semiconductor diode ay ipinapakita sa fig. 4.

na may positibong halaga ng boltahe (mode ng paghahatid), ang kasalukuyang pagtaas nang husto;

na may negatibong halaga ng boltahe (locking mode), ang kasalukuyang pagbabago ay napakabagal, hanggang sa breakdown boltahe U pr ng diode at ang pagkawala ng mga katangian ng pagwawasto.

kanin. 4. Volt-ampere na katangian ng isang semiconductor diode.

Ang graph ng boltahe ng AC ay may anyo ng isang sinusoid (Larawan 5a). Kung ito ay dumaan sa isang diode, pagkatapos, dahil sa one-way na pagpapadaloy, ang output signal ay kukuha ng form na ipinapakita sa Figure 5b.

Ang galvanizing apparatus ay gumagamit ng dalawang semiconductor diodes (5, Fig. 1) na konektado sa mga terminal A at B ng pangalawang paikot-ikot ng transpormer (3). Kapag ang potensyal ng point A ay mas mataas kaysa sa potensyal ng point B, ang kasalukuyang dumadaloy sa tuktok na diode. Ang mas mababang diode ay naka-lock sa oras na ito. Sa susunod na kalahating panahon, kapag ang potensyal ng punto B ay mas mataas kaysa sa potensyal ng punto A, ang kasalukuyang ay dadaloy sa mas mababang diode. Bilang isang resulta, sa punto C, ang potensyal na halaga ay hindi kukuha ng mga negatibong halaga (na may kaugnayan sa punto D), at kapag ang isang panlabas na pagkarga ay konektado sa mga puntong ito, ang kasalukuyang ay dadaloy sa isang direksyon lamang. Kaya, ang isang full-wave rectification ng isang alternating boltahe ay nakuha (Larawan 5c).

Upang pakinisin ang mga ripples ng boltahe, ginagamit ang isang electric filter, na binubuo ng isang solong kapasitor, o ng mga capacitor at resistors (6.7 sa Fig. 1), o iba pang mga uri ng mga filter.

kanin. 5. Mga graph ng pag-asa sa oras: a) AC boltahe, b) boltahe na naayos sa isang diode, c) boltahe na naayos sa dalawang diode.

Ang pagkilos ng RC filter ay batay sa pag-asa ng electrical resistance ng capacitance X C sa frequency ω:

X C = . (1)

Kapag pumipili ng mga elemento, dapat matugunan ang sumusunod na kondisyon:

Habang tumataas ang ripple boltahe, ang filter capacitor (6) ay sinisingil (ang singil nito ay lumalaki hanggang ang boltahe na ito ay umabot sa pinakamataas na halaga nito). Sa mga pag-pause sa pagitan ng mga pulso ng boltahe, ang mga capacitor ay pinalabas sa pag-load (8, Fig. 1), na lumilikha ng isang kasalukuyang naglalabas na dumadaloy sa direksyon na tumutugma sa direksyon ng pulsating boltahe. Bilang resulta, ang output boltahe ay tumatagal sa isang makinis na hugis (Larawan 6).

Ang regulasyon ng boltahe na ibinibigay sa pamamagitan ng mga electrodes sa pasyente ay isinasagawa gamit ang isang potentiometer (8, Fig. 1): ang maximum na boltahe sa output ng device ay nasa itaas na posisyon ng movable contact, at ang zero value ay nasa mababang posisyon.

Kapag nagsasagawa ng mga pamamaraan, kinakailangang kontrolin ang dami ng kasalukuyang dumadaan sa pasyente. Ginagawa ito gamit ang isang milliammeter (9, Fig. 1). Ang pagkonekta ng isang shunt (10, Fig. 1) ay nagbibigay-daan sa iyo upang mapataas ang sukat ng milliammeter scale.

kanin. Fig. 6. Graph ng signal pagkatapos dumaan sa electric filter (ang may tuldok na linya ay nagpapahiwatig ng pulsating input signal).

Ang kasalukuyang ay inilalapat sa pasyente gamit ang mga electrodes, kung saan inilalagay ang mga pad na binasa ng tubig o asin. Ito ay kinakailangan upang maalis ang epekto ng "cauterization" ng mga tisyu sa ilalim ng mga electrodes ng mga produktong electrolysis. Sa katunayan, ang mga buhay na tisyu ng katawan ay naglalaman ng mga produkto ng electrolysis ng sodium chloride - Na + at Cl - ions. Kapag nakikipag-ugnayan sa ibabaw ng balat na may mga water ions (H+, OH–) na nasa likidong bahagi, bumubuo sila ng NaOH alkali sa ilalim ng negatibong elektrod, at hydrochloric acid HCl sa ilalim ng positibong elektrod. Samakatuwid, sa lahat ng mga kaso ng direktang kasalukuyang aplikasyon, ang mga electrodes ng metal ay hindi maaaring direktang mailapat sa ibabaw ng katawan.

Ang mga tissue ng katawan ay binubuo ng mga cell na napapalibutan ng tissue fluid. Ang ganitong sistema ay binubuo ng dalawang media na nagsasagawa ng kasalukuyang medyo maayos (tissue fluid at cell cytoplasm), na pinaghihiwalay ng isang mahinang conductive layer - ang cell membrane (membrane).

Ang pangunahing epekto ng direktang kasalukuyang sa mga tisyu ng katawan ay dahil sa paggalaw ng mga sisingilin na particle na naroroon sa kanila, pangunahin ang mga electrolyte ng tissue, pati na rin ang mga koloidal na particle na nag-adsorb ng mga ion. Ang isang panlabas na electric field ay nagdudulot ng pagkaantala at akumulasyon ng mga ion malapit sa mga lamad sa mga elemento ng tissue (sa loob ng mga cell at extracellular fluid), na nagbabago sa kanilang karaniwang konsentrasyon (Larawan 7). Bilang resulta, ang mga lamad ay minarkahan ng:

pagbuo ng isang double electric layer;

hindi pangkaraniwang bagay ng polariseysyon;

paglikha ng potensyal na pagsasabog;

pagbabago sa biopotential, atbp.

kanin. 7. Pamamahagi ng mga ions sa mga lamad ng cell sa panahon ng galvanization (E - electrodes).

Ang resulta ng aktibong pagkakalantad ay nagiging kapansin-pansin sa antas ng macro: ang pamumula ng balat (hyperemia) ay nangyayari sa ilalim ng mga electrodes dahil sa vasodilation. Ang lahat ng mga prosesong ito ay nakakaapekto sa functional na estado ng mga cell. Mayroong pagtaas sa tissue regeneration (peripheral nerve fibers, muscles, epithelium) at ang regulatory function ng nervous system. Tinutukoy ng mga mekanismong ito ang paggamit ng galvanization para sa mga therapeutic purpose. Gayunpaman, dapat itong tandaan muli na ang pangunahing pagkilos ng direktang kasalukuyang sa mga tisyu ng katawan ay batay sa polarization phenomena sa ibabaw ng biomembrane.

Sa panahon ng proseso ng paggamot, ang mga electrodes na may mga pad ay naayos sa naaangkop na mga lugar sa ibabaw ng katawan ("transcerebral galvanization", "galvanic collar", atbp.).

Dapat itong tandaan na, sa pagtagumpayan ang layer ng balat at subcutaneous fat sa ilalim ng mga electrodes, ang kasalukuyang mga sanga at dumadaan sa malalim na kinalalagyan na mga tisyu at organo sa pamamagitan ng media na may mababang resistensya (tissue fluid, dugo, lymph, nerve sheaths, atbp. ). Bilang resulta, ang isang bilang ng mga organo at sistema ng pasyente ay sabay na apektado.

PRAKTIKAL NA BAHAGI

Sa gawaing ito, ginagamit ang isang galvanization apparatus, sa gilid na panel kung saan ipinapakita ang mga toggle switch, na nagpapahintulot sa iyo na ikonekta ang mga bloke nito nang hiwalay. Upang obserbahan ang anyo ng mga de-koryenteng signal, ang isang oscilloscope ay konektado sa aparato.

Ang materyal ay kasama ng gawaing laboratoryo sa pisika sa ika-11 baitang. Sa simula ng aralin, isang layunin ang itinakda para sa mga mag-aaral, at mayroong isang maikling pag-uulit ng teorya.

Pagkatapos ay tinalakay ang pag-unlad ng gawain at isinasagawa ang mga eksperimento. Ang mga resulta ng mga obserbasyon ay iginuhit sa isang kuwaderno sa anyo ng mga guhit na nangangailangan ng paliwanag. At sa pagtatapos ng trabaho, ang mga konklusyon ay iginuhit.

Tingnan ang nilalaman ng dokumento
"Trabaho sa laboratoryo "Pag-aaral ng phenomenon ng electromagnetic induction""

Gawain sa laboratoryo

"Pag-aaral sa phenomenon ng electromagnetic induction"

Belyan L.F.,

guro ng pisika MBOU "Secondary School No. 46"

Bratsk

Mga layunin:

• galugarin ang mga kondisyon

paglitaw ng induction

kasalukuyang sa isang saradong konduktor;

• siguraduhin na ito ay patas

Mga tuntunin ni Lenz;

• alamin ang mga salik na

depende sa lakas ng sapilitan na kasalukuyang.

Kagamitan:

• milliammeter ( ma)

o microammeter ( μA ),

• arc magnet,
• wire coil.

Proseso ng paggawa

1. Magtipon ng isang circuit na binubuo ng isang coil at isang milliammeter. Ibinababa ang permanenteng magnet sa loob ng coil, tukuyin ang direksyon ng nagresultang inductive current.

Proseso ng paggawa

2. Alisin ang magnet mula sa coil. Nagbago ba ang direksyon ng sapilitan na kasalukuyang? Gumuhit ng pinasimple na diagram ng eksperimento sa iyong mga notebook.

3. Magkakaroon ba ng induction current kapag nakapahinga ang magnet kaugnay ng coil.

Paano ito mapapatunayan?

Paggawa ng ulat sa trabaho:

Paggawa ng ulat sa trabaho:

Bumuo ng mga konklusyon para sa bawat item ng trabaho.

1. Paano nagbabago ang magnetic flux na tumatagos sa coil (tumataas, bumababa, hindi nagbabago)?

2. Paano nakadirekta ang mga linya ng magnetic induction ng permanenteng magnet field?

3. Paano nakadirekta ang mga linya ng magnetic field ng induction current?

4. Tukuyin ang mga pole ng magnetic field ng coil.

5. Tukuyin ang direksyon ng induction current ayon sa right hand rule.

Konklusyon:

1. Ano ang tumutukoy sa direksyon ng induction current?

2. Ano ang tumutukoy sa magnitude ng inductive current?

Lesson plan

Paksa ng aralin: Trabaho sa laboratoryo: "Pag-aaral sa phenomenon ng electromagnetic induction"

Uri ng hanapbuhay - halo-halong.

Uri ng aralin pinagsama-sama.

Mga layunin ng pagkatuto ng aralin: upang pag-aralan ang phenomenon ng electromagnetic induction

Layunin ng aralin:

Pang-edukasyon:pag-aralan ang phenomenon ng electromagnetic induction

Nagpapaunlad. Upang bumuo ng kakayahang mag-obserba, bumuo ng isang ideya ng proseso ng kaalamang pang-agham.

Pang-edukasyon. Bumuo ng nagbibigay-malay na interes sa paksa, bumuo ng kakayahang makinig at marinig.

Mga nakaplanong resulta sa edukasyon: upang mag-ambag sa pagpapalakas ng praktikal na oryentasyon sa pagtuturo ng pisika, ang pagbuo ng mga kasanayan upang mailapat ang nakuha na kaalaman sa iba't ibang mga sitwasyon.

Pagkatao: kasama mag-ambag sa emosyonal na pang-unawa ng mga pisikal na bagay, ang kakayahang makinig, malinaw at tumpak na ipahayag ang kanilang mga iniisip, bumuo ng inisyatiba at aktibidad sa paglutas ng mga pisikal na problema, bumuo ng kakayahang magtrabaho sa mga grupo.

Metasubject: pbumuo ng kakayahang umunawa at gumamit ng mga visual aid (mga guhit, modelo, diagram). Pag-unlad ng isang pag-unawa sa kakanyahan ng mga reseta ng algorithm at ang kakayahang kumilos alinsunod sa iminungkahing algorithm.

paksa: tungkol sa alam ang pisikal na wika, ang kakayahang makilala ang mga parallel at serial na koneksyon, ang kakayahang mag-navigate sa isang de-koryenteng circuit, upang mag-assemble ng mga circuit. Kakayahang mag-generalize at gumawa ng mga konklusyon.

Pag-unlad ng aralin:

1. Organisasyon ng simula ng aralin (pagmamarka ng mga lumiban, pagsuri sa kahandaan ng mga mag-aaral para sa aralin, pagsagot sa mga tanong ng mga mag-aaral sa takdang-aralin) - 2-5 minuto.

Sinasabi ng guro sa mga mag-aaral ang paksa ng aralin, bumalangkas ng mga layunin ng aralin at ipinakilala ang mga mag-aaral sa plano ng aralin. Isulat ng mga mag-aaral ang paksa ng aralin sa kanilang kuwaderno. Lumilikha ang guro ng mga kondisyon para sa pagganyak ng mga aktibidad sa pag-aaral.

Pag-master ng bagong materyal:

Teorya. Ang kababalaghan ng electromagnetic inductionBinubuo ang paglitaw ng isang electric current sa isang conducting circuit, na alinman ay nakasalalay sa isang alternating magnetic field, o gumagalaw sa isang pare-pareho ang magnetic field sa paraang ang bilang ng mga magnetic induction lines na tumatagos sa circuit ay nagbabago.

Ang magnetic field sa bawat punto sa espasyo ay nailalarawan sa pamamagitan ng magnetic induction vector B. Hayaang ilagay ang isang closed conductor (circuit) sa isang pare-parehong magnetic field (tingnan ang Fig. 1.)

Larawan 1.

Normal sa eroplano ng konduktor ay gumagawa ng isang anggulona may direksyon ng magnetic induction vector.

magnetic fluxФ sa pamamagitan ng isang ibabaw na may isang lugar S ay tinatawag na isang halaga na katumbas ng produkto ng modulus ng magnetic induction vector B at ang lugar S at ang cosine ng anggulosa pagitan ng mga vector at .

Ф=В S cos α (1)

Ang direksyon ng inductive current na nangyayari sa isang closed circuit kapag ang magnetic flux sa pamamagitan nito ay nagbabago ay tinutukoy ng Panuntunan ni Lenz: ang inductive current na lumalabas sa isang closed circuit ay sumasalungat sa magnetic field nito sa pagbabago sa magnetic flux kung saan ito sanhi.

Ilapat ang panuntunan ni Lenz tulad ng sumusunod:

1. Itakda ang direksyon ng mga linya ng magnetic induction B ng panlabas na magnetic field.

2. Alamin kung ang magnetic induction flux ng field na ito ay tumataas sa ibabaw na nililimitahan ng contour ( F 0), o bumababa ( F 0).

3. Itakda ang direksyon ng mga linya ng magnetic induction B "magnetic field

inductive kasalukuyang Igamit ang gimlet rule.

Kapag ang magnetic flux ay nagbabago sa ibabaw na nakatali sa tabas, ang mga panlabas na puwersa ay lumilitaw sa huli, ang pagkilos na kung saan ay nailalarawan sa pamamagitan ng EMF, na tinatawag na EMF ng induction.

Ayon sa batas ng electromagnetic induction, ang EMF ng induction sa isang closed loop ay katumbas sa ganap na halaga sa rate ng pagbabago ng magnetic flux sa pamamagitan ng ibabaw na nakatali ng loop:

Mga aparato at kagamitan:galvanometer, power supply, core coils, arched magnet, key, connecting wires, rheostat.

Order ng trabaho:

1. Pagkuha ng induction current. Para dito kailangan mo:

1.1. Gamit ang Figure 1.1., mag-ipon ng isang circuit na binubuo ng 2 coils, ang isa ay konektado sa isang DC source sa pamamagitan ng isang rheostat at isang key, at ang pangalawa, na matatagpuan sa itaas ng una, ay konektado sa isang sensitibong galvanometer. (tingnan ang fig. 1.1.)

Larawan 1.1.

1.2. Isara at buksan ang circuit.

1.3. Siguraduhin na ang kasalukuyang induction ay nangyayari sa isa sa mga coils sa sandali ng pagsasara ng electrical circuit ng coil, na kung saan ay nakatigil na may kaugnayan sa una, habang sinusunod ang direksyon ng paglihis ng galvanometer needle.

1.4. I-set in motion ang isang coil na konektado sa isang galvanometer na may kaugnayan sa isang coil na konektado sa isang direktang kasalukuyang pinagmulan.

1.5. Siguraduhin na ang galvanometer ay nakakakita ng paglitaw ng isang electric current sa pangalawang coil sa anumang paggalaw nito, habang ang direksyon ng arrow ng galvanometer ay magbabago.

1.6. Magsagawa ng eksperimento gamit ang isang coil na konektado sa isang galvanometer (tingnan ang Fig. 1.2.)

Larawan 1.2.

1.7. Siguraduhin na ang induction current ay nangyayari kapag ang permanenteng magnet ay gumagalaw na may kaugnayan sa coil.

1.8. Gumawa ng konklusyon tungkol sa sanhi ng induction current sa mga eksperimento na isinagawa.

2. Sinusuri ang katuparan ng panuntunan ng Lenz.

2.1. Ulitin ang eksperimento mula sa talata 1.6. (Larawan 1.2.)

2.2. Para sa bawat isa sa 4 na kaso ng eksperimentong ito, gumuhit ng mga diagram (4 na diagram).

Larawan 2.3.

2.3. Suriin ang katuparan ng tuntunin ng Lenz sa bawat kaso at punan ang Talahanayan 2.1 ayon sa mga datos na ito.

Talahanayan 2.1.

N karanasan	Paraan para sa pagkuha ng induction current
	Pagdaragdag ng North Pole ng Magnet sa Coil				nadadagdagan
	Pag-alis ng north pole ng magnet mula sa coil				bumababa
	Pagpasok ng south pole ng magnet sa coil				nadadagdagan
	Pag-alis ng South Pole ng Magnet mula sa Coil				bumababa

3. Gumawa ng konklusyon tungkol sa gawaing laboratoryo na ginawa.

4. Sagutin ang mga tanong sa seguridad.

Mga tanong sa pagsubok:

1. Paano dapat lumipat ang isang closed circuit sa isang pare-parehong magnetic field, sa pagsasalin o rotationally, upang ang isang inductive current ay lumabas dito?

2. Ipaliwanag kung bakit ang inductive current sa circuit ay may direksyon na ang magnetic field nito ay humahadlang sa pagbabago sa magnetic flux ng sanhi nito?

3. Bakit may "-" sign sa batas ng electromagnetic induction?

4. Ang isang magnetized steel bar ay bumabagsak sa isang magnetized ring kasama ang axis nito, ang axis nito ay patayo sa eroplano ng ring. Paano magbabago ang agos sa singsing?

Pagpasok sa gawaing laboratoryo 11

1. Ano ang pangalan ng katangian ng kapangyarihan ng magnetic field? Ang graphic na kahulugan nito.

2. Paano tinutukoy ang modulus ng magnetic induction vector?

3. Ibigay ang kahulugan ng yunit ng pagsukat ng magnetic field induction.

4. Paano tinutukoy ang direksyon ng magnetic induction vector?

5. Bumuo ng gimlet rule.

6. Isulat ang formula para sa pagkalkula ng magnetic flux. Ano ang graphic na kahulugan nito?

7. Tukuyin ang yunit ng sukat para sa magnetic flux.

8. Ano ang phenomenon ng electromagnetic induction?

9. Ano ang dahilan ng paghihiwalay ng mga singil sa isang konduktor na gumagalaw sa isang magnetic field?

10. Ano ang dahilan ng paghihiwalay ng mga singil sa isang nakatigil na konduktor sa isang alternating magnetic field?

11. Bumuo ng batas ng electromagnetic induction. Isulat ang formula.

12. Bumuo ng tuntunin ni Lenz.

13. Ipaliwanag ang tuntunin ni Lenz batay sa batas ng konserbasyon ng enerhiya.

Ang materyal na ito ay isang paglalarawan ng gawaing laboratoryo na "Pag-aaral sa phenomenon ng electromagnetic induction" ng mga mag-aaral sa grade 9 at 11. Ang gawain ay nagsasangkot ng isang phased na pag-aaral ng phenomenon ng electromagnetic induction. Sa kurso ng trabaho, nalaman ng mga mag-aaral kung kailan nangyayari ang isang induction current, kung ano ang tumutukoy sa magnitude nito.

I-download:

Preview:

Gawain sa laboratoryo

"Pag-aaral sa phenomenon ng electromagnetic induction"

Ang layunin ng trabaho ay pag-aralan ang phenomenon ng electromagnetic induction.

Mga aparato: milliammeter, coil coil, arcuate magnet, strip magnet.

Order sa trabaho

ako. Pagpapaliwanag ng mga kondisyon para sa paglitaw ng kasalukuyang induction.

1. Ikonekta ang coil-coil sa mga clamp ng milliammeter.

2. Pagmamasid sa mga pagbasa ng milliammeter, tandaan kung nagkaroon ng induction current kung:

1. Magpasok ng magnet sa isang nakapirming coil
2. alisin ang isang magnet mula sa isang nakapirming coil,
3. ilagay ang magnet sa loob ng coil, iiwan itong hindi gumagalaw.

3. Alamin kung paano nagbago ang magnetic flux Ф, na tumatagos sa coil, sa bawat kaso. Gumawa ng konklusyon tungkol sa kondisyon kung saan lumitaw ang inductive current sa coil.

II. Pag-aaral ng direksyon ng kasalukuyang induction.

1. Ang direksyon ng kasalukuyang sa likid ay maaaring hatulan sa pamamagitan ng direksyon kung saan ang milliammeter needle ay lumihis mula sa zero division.

Suriin kung magiging pareho ang direksyon ng induction current kung:

1. ipasok sa coil at alisin ang magnet na may north pole;
2. ipasok ang magnet sa magnet coil kasama ang north pole at south pole.

2. Alamin kung ano ang nagbago sa bawat kaso. Gumawa ng konklusyon tungkol sa kung ano ang tumutukoy sa direksyon ng kasalukuyang induction.

III. Ang pag-aaral ng magnitude ng kasalukuyang induction.

1. Lumapit sa magnet sa nakapirming likid nang dahan-dahan at may mas mabilis na bilis, tandaan kung gaano karaming mga dibisyon (N 1 , N 2 ) ang karayom ​​ng milliammeter ay lumilihis.

2. Ilapit ang magnet sa coil na may north pole. Pansinin kung gaano karaming mga dibisyon ang N 1 ang arrow ng milliammeter ay lumihis.

Ikabit ang north pole ng bar magnet sa north pole ng arcuate magnet. Alamin kung gaano karaming mga dibisyon ang N 2 ang arrow ng milliammeter ay lumilihis kapag ang dalawang magnet ay lumalapit nang sabay.

3. Alamin kung paano nagbago ang magnetic flux sa bawat kaso. Gumawa ng konklusyon sa kung ano ang nakasalalay sa magnitude ng induction current.

Sagutin ang mga tanong:

1. Una nang mabilis, pagkatapos ay dahan-dahang itulak ang magnet sa coil ng copper wire. Ang parehong electric charge ba ay inilipat sa pamamagitan ng wire section ng coil?

• " onclick="window.open(this.href,"win2","status=no,toolbar=no,scrollbars=yes,titlebar=no,menubar=no,resizable=yes,width=640,height=480,directories =no,lokasyon=no"); return false;" > I-print
• Email

Lab #9

Pag-aaral ng phenomenon ng electromagnetic induction

Layunin: upang pag-aralan ang mga kondisyon para sa paglitaw ng kasalukuyang induction, induction EMF.

Kagamitan: coil, dalawang bar magnet, milliammeter.

Teorya

Ang magkaparehong koneksyon ng mga electric at magnetic field ay itinatag ng natitirang English physicist na si M. Faraday noong 1831. Natuklasan niya ang phenomenon electromagnetic induction.

Maraming mga eksperimento ni Faraday ang nagpapakita na sa tulong ng isang magnetic field posible na makakuha ng electric current sa isang conductor.

Ang kababalaghan ng electromagnetic inductionay binubuo sa paglitaw ng isang electric current sa isang closed circuit kapag ang magnetic flux na tumatagos sa circuit ay nagbabago.

Ang kasalukuyang nangyayari sa panahon ng kababalaghan ng electromagnetic induction ay tinatawag pagtatalaga sa tungkulin.

Sa electrical circuit (Figure 1), ang isang induction current ay nangyayari kung mayroong paggalaw ng magnet na may kaugnayan sa coil, o vice versa. Ang direksyon ng kasalukuyang induction ay depende sa direksyon ng paggalaw ng magnet at sa lokasyon ng mga pole nito. Walang induction current kung walang relatibong paggalaw ng coil at magnet.

Larawan 1.

Sa mahigpit na pagsasalita, kapag ang circuit ay gumagalaw sa isang magnetic field, hindi isang tiyak na kasalukuyang ay nabuo, ngunit isang tiyak na e. d.s.

Figure 2.

Eksperimentong natagpuan iyon ni Faraday kapag ang magnetic flux ay nagbabago sa conducting circuit, ang isang EMF ng induction E ind ay bumangon, katumbas ng rate ng pagbabago ng magnetic flux sa pamamagitan ng ibabaw na nakatali ng circuit, na kinuha gamit ang isang minus sign:

Ang formula na ito ay nagpapahayag Batas ni Faraday:e. d.s. Ang induction ay katumbas ng rate ng pagbabago ng magnetic flux sa pamamagitan ng ibabaw na nakatali ng contour.

Ang minus sign sa formula ay sumasalamin Pamumuno ni Lenz.

Noong 1833, pinatunayan ni Lenz ang isang pahayag na tinatawag na Panuntunan ni Lenz: ang induction current ay nasasabik sa isang closed circuit kapag ang magnetic flux ay nagbabago ay palaging nakadirekta upang ang magnetic field na nilikha nito ay humahadlang sa pagbabago sa magnetic flux na nagiging sanhi ng induction current.

Sa pagtaas ng magnetic fluxФ>0, at ε ind< 0, т.е. э. д. с. индукции вызывает ток такого направления, при котором его маг­нитное поле уменьшает магнитный поток через контур.

Sa pagbaba ng magnetic flux F<0, а ε инд >0, ibig sabihin. pinatataas ng magnetic field ng inductive current ang bumababang magnetic flux sa pamamagitan ng circuit.

Pamumuno ni Lenz may malalim pisikal na kahulugan – ito ay nagpapahayag ng batas ng konserbasyon ng enerhiya: kung ang magnetic field sa pamamagitan ng circuit ay tumataas, pagkatapos ay ang kasalukuyang sa circuit ay nakadirekta upang ang magnetic field nito ay nakadirekta laban sa panlabas, at kung ang panlabas na magnetic field sa pamamagitan ng circuit ay bumababa, pagkatapos ay ang kasalukuyang ay nakadirekta upang ang magnetic field nito Sinusuportahan ng field ang bumababang magnetic field na ito.

Ang induction emf ay depende sa iba't ibang dahilan. Kung ang isang malakas na magnet ay itinulak sa coil nang isang beses, at ang isang mahina sa isa pang oras, kung gayon ang mga pagbabasa ng aparato sa unang kaso ay magiging mas mataas. Mas mataas din ang mga ito kapag mabilis ang paggalaw ng magnet. Sa bawat isa sa mga eksperimento na isinagawa sa gawaing ito, ang direksyon ng kasalukuyang induction ay tinutukoy ng panuntunan ng Lenz. Ang pamamaraan para sa pagtukoy ng direksyon ng induction current ay ipinapakita sa Figure 2.

Sa figure, ang mga linya ng puwersa ng magnetic field ng permanenteng magnet at ang mga linya ng magnetic field ng induction kasalukuyang ay ipinahiwatig sa asul. Ang mga linya ng magnetic field ay palaging nakadirekta mula N hanggang S - mula sa north pole hanggang sa south pole ng magnet.

Ayon sa panuntunan ni Lenz, ang inductive electric current sa conductor, na nangyayari kapag nagbabago ang magnetic flux, ay nakadirekta sa paraan na ang magnetic field nito ay sumasalungat sa pagbabago sa magnetic flux. Samakatuwid, sa coil, ang direksyon ng mga linya ng puwersa ng magnetic field ay kabaligtaran sa mga linya ng puwersa ng permanenteng magnet, dahil ang magnet ay gumagalaw patungo sa coil. Nahanap namin ang direksyon ng kasalukuyang ayon sa panuntunan ng gimlet: kung ang gimlet (na may tamang thread) ay naka-screw in upang ang paggalaw ng pagsasalin nito ay tumutugma sa direksyon ng mga linya ng induction sa coil, kung gayon ang direksyon ng pag-ikot ng ang hawakan ng gimlet ay tumutugma sa direksyon ng kasalukuyang induction.

Samakatuwid, ang kasalukuyang sa pamamagitan ng milliammeter ay dumadaloy mula kaliwa hanggang kanan, tulad ng ipinapakita sa Figure 1 ng pulang arrow. Sa kaso kapag ang magnet ay lumayo mula sa coil, ang mga linya ng magnetic field ng inductive current ay magkakasabay sa direksyon sa mga linya ng puwersa ng permanenteng magnet, at ang kasalukuyang ay dadaloy mula sa kanan papuntang kaliwa.

Proseso ng paggawa.

Maghanda ng talahanayan para sa ulat at punan ito habang isinasagawa ang mga eksperimento.

	Mga pagkilos na may magnet at coil	Mga indikasyon milli-ammeter,	Mga direksyon ng pagpapalihis ng milliamp meter needle (kanan, kaliwa, o walang busog)	Direksyon ng kasalukuyang induction (ayon sa tuntunin ni Lenz)
	Mabilis na ipasok ang magnet sa coil na may north pole
	Iwanan ang magnet sa nakatigil na coil pagkatapos ng karanasan 1
	Mabilis na hilahin ang magnet mula sa coil
	Mabilis na ilipat ang coil sa north pole ng magnet
	Iwanan ang coil na hindi gumagalaw pagkatapos ng eksperimento 4
	Mabilis na hilahin ang coil palayo sa north pole ng magnet
	Dahan-dahang ipasok ang north pole magnet sa coil