Явление электромагнитной индукции.
Явление электромагнитной индукции заключается в том, что при изменении магнитного потока через замкнутый контур, в последнем возникает электрический ток.
1.Собрать установку и получить индукционный ток.
2.Ответить на вопросы:
- От чего зависит направление индукционного тока?
- Как изменение магнитного потока через катушку влияет на величину индукционного тока?
а) от величины изменения магнитного потока;
б) от направления линий индукции магнитного поля.
Величина индукционного тока зависит от быстроты изменения магнитного потока.
Самоиндукция.
L - индуктивность, Гн(генри )
Появление индукционного тока в электрической цепи при
изменении в ней силы тока.
Применение явления электромагнитной индукции.
Индукционные токи, возникающие в проводниках, используются для их нагревания. На этом принципе основано устройство электропечей для плавки металлов. Тот же эффект используется в бытовых микроволновых СВЧ-печах.
Эти индукционные токи называются токами Фуко.
Трансформатор – прибор для преобразования напряжения.
1878г. Яблочков П.Н. И.Ф.Усагин.
Для уменьшения потерь энергии,
вызванных токами Фуко в сердечнике трансформатора, сердечник ламинируют,
изготавливают из тонких, изолированных друг от друга пластин.
К = N 1 / N 2 – коэффициент
трансформации
Детектор металла
Для обнаружения металлических предметов применяются специальные детекторы. Например, в аэропортах детектор металла фиксирует поля индукционных токов в металлических предметах.
Магнитное поле В 0 , создаваемое током I 0 передающей катушки, индуцирует в металлических предметах токи, препятствующие изменению магнитного потока. В свою очередь, магнитное поле В ’ , этих токов индуцирует в катушке-приемнике ток I’ , запускающий сигнал тревоги.
Индукционный электромеханический генератор переменного тока.
Наибольшее значение силы переменного тока ограничивается индуктивностью, т. е. чем больше будет индуктивность и частота напряжения, тем меньше будет значение силы тока. Переменный ток широко применяется в устройствах связи (радио, телевидение, проволочная телефония на дальние расстояния и т. п.).
Презентация на тему "Электромагнитная индукция. Опыты Фарадея" по физике в формате powerpoint. В данной презентации для школьников рассказывается, как было открыто явление электромагнитной индукции, что собой представляет данное явление и какие имеет законы. Авто презентации: учитель Попова И.А.
Фрагменты из презентации
Открытие явления электромагнитной индукции
Явление электромагнитной индукции было открыто выдающимся английским физиком М. Фарадеем в 1831 г. Оно заключается в возникновении электрического тока в замкнутом проводящем контуре при изменении во времени магнитного потока, пронизывающего контур.
Явление электромагнитной индукции
заключается в возникновении электрического тока в замкнутом проводящем контуре при изменении во времени магнитного потока, пронизывающего контур.
Магнитный поток
- Магнитным потоком Φ через площадь S контура называют величину
- Φ = B · S · cos α
- где B – модуль вектора магнитной индукции,
- α – угол между вектором и нормалью к плоскости контура
- Единица магнитного потока в системе СИ называется вебером (Вб)
Закон электромагнитной индукции Фарадея
- Правило Ленца:
- При изменении магнитного потока в проводящем контуре возникает ЭДС индукции Eинд, равная скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром, взятой со знаком минус:
Изменение магнитного потока, пронизывающего замкнутый контур, может происходить по двум причинам:
- Магнитный поток изменяется вследствие перемещения контура или его частей в постоянном во времени магнитном поле.
- Изменение во времени магнитного поля при неподвижном контуре.
Выводы
Явление электромагнитной индукции наблюдается в случаях:
- движение магнита относительно катушки (или наоборот);
- движение катушек относительно друг друга;
- изменение силы тока в цепи первой катушки(с помощью реостата или замыканием и размыканием выключателя);
- вращением контура в магнитном поле;
- вращением магнита внутри контура.
1 слайд
2 слайд
План урока: Повторим. Проблема. Что нового. Закрепим. Домашнее задание. Применение ЭМИ. Итог урока. Цель урока: Изучить явление электромагнитной индукции.
3 слайд
Повторим… - что называется магнитным потоком? - каковы способы изменения магнитного потока? - замкнутый контур нормально расположен в магнитном поле. Что будет происходить с магнитным потоком, при повороте контура на 180°? - что такое электрический ток? - каковы условия его существования?
4 слайд
Возможно ли наличие тока в проводнике без источника тока? Откуда появился ток в гальванометре? Откуда появился ток в замкнутом контуре? Подсказка
5 слайд
Майкл Фарадей. Английский физик и химик. Один из основателей количественной электрохимии. Впервые получил (1823) в жидком состоянии хлор, затем сероводород, диоксид углерода, аммиак и диоксид азота. Открыл (1825) бензол, изучил его физические и некоторые химические свойства Ввел понятие диэлектрической проницаемости. Имя Фарадея вошло в систему электрических единиц в качестве единицы электрической емкости.
6 слайд
ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ (ЭМИ) (лат. inductio – наведение) – явление порождения вихревого электрического поля переменным магнитным полем. Если внести в переменное магнитное поле замкнутый проводник, то в нем появится электрический ток. Появление этого тока называют индукцией тока, а сам ток – индукционным.
7 слайд
Для определения направления индукционного тока в замкнутом контуре используется Правило Ленца: Индукционный ток имеет такое направление, что созданный им магнитный поток через поверхность, ограниченную контуром, препятствует изменению магнитного потока, вызвавшего этот ток.
8 слайд
9 слайд
Домашнее задание В стальной сердечник трансформатора, подключенного к напряжению 220В (РНШ) вносят замкнутый контур с лампочкой. Почему загорается лампочка при этом? Поясните рисунком.
10 слайд
Видеомагнитофон. Жесткий диск компьютера. Детектор полицейского. Детектор металла в аэропортах Поезд на магнитной подушке Маглев Электромагнитная индукция в современном мире
Cлайд 1
«Счастливая случайность выпадает лишь на одну долю подготовленного ума». Л.Пастернак Явление электромагнитной индукцииCлайд 2
«Самым великим моим открытием было открытие Фарадея» Гэмфри Дэви Открытие электромагнитной индукцииCлайд 3
1791 – 1867 г.г., английский физик, Почетный член Петербургской Академии Наук (1830), Основоположник учения об электромагнитном поле; ввел понятия «электрическое» и «магнитное поле»; высказал идею существования электромагнитных волн. 1821 год: «Превратить магнетизм в электричество». 1931 год – получил электрический ток с помощью магнитного поля Майкл ФарадейCлайд 4
29 августа 1831 года «На широкую деревянную катушку была намотана медная проволока длиной в 203 фута и между витками её намотана проволока такой же длины, изолированная от первой хлопчатобумажной нитью. Одна из этих спиралей была соединена с гальванометром, другая – с сильной батареей… При замыкании цепи наблюдалось внезапное, но чрезвычайно слабое действие на гальванометре, и то же самое действие замечалось при прекращении тока. При непрерывном же прохождении тока через одну из спиралей не удалось обнаружить отклонения стрелки гальванометра…»Cлайд 5
Электрический ток возникал тогда, когда проводник оказывался в области действия переменного магнитного поля. 17 октября 1831 годаCлайд 6
Электромагнитная индукция – физическое явление, заключающееся в возникновении вихревого электрического поля, вызывающего электрический ток в замкнутом контуре при изменении потока магнитной индукции через поверхность, ограниченную этим контуром. Возникающий при этом ток называют индукционным.Cлайд 7
Правило Ленца Э.Х. Ленц 1804 – 1865 г.г., академик, ректор Петербургского Университета Индукционный ток всегда имеет такое направление, при котором возникает противодействие причинам, его породившим.Cлайд 8
Магнитным потоком Ф через поверхность площадью S называют величину, равную произведения модуля вектора магнитной индукции В на площадь S и косинус угла между векторами В и n. Ф=ВS cos Ф=Вn S Магнитный потокCлайд 9
∆Ф характеризуется изменением числа линий В, пронизывающих контур. 1. Определить направление линий индукции внешнего поля В(выходят из N и входят в S). 2. Определить, увеличивается или уменьшается магнитный поток через контур (если магнит вдвигается в кольцо, то ∆Ф>0, если выдвигается, то ∆Ф0, то линии В и В′ направлены в противоположные стороны; если ∆ФПрезентация по слайдам
Текст слайда: ЯВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ открыто Майклом Фарадеем 29 августа 1831 года Презентацию выполнила: Бахтина Ирина Владимировна, учитель физики МОУ «СОШ №3 г.Новый Оскол Белгородской области
Текст слайда: Установленный факт: магнитное поле – особый вид материи магнитное поле порождается электрическим током
Текст слайда: Возможно ли обратное явление? Может ли магнитное поле «создать» электрический ток?
Текст слайда: 1822 год… Майкл Фарадей ставит задачу: ПРЕВРАТИТЬ МАГНЕТИЗМ В ЭЛЕКТРИЧЕСТВО
Текст слайда: Решением той же задачи были заняты и другие ученые того времени Почти одновременно с Майклом Фарадеем получить электрический ток в катушке с помощью магнита пытался швейцарский физик Жан Даниэль Колладон
Текст слайда: Совершим путешествие в те далекие времена и воспроизведем опыты Колладона Открытие не было сделано Судьба оказалась благосклонна к Майклу Фарадею
Текст слайда: ФАРАДЕЙ ПРЕДЛОЖИЛ И ДРУГИЕ РАЗНОВИДНОСТИ ОПЫТА: Замыкание (размыкание) цепи катушки с током Регулирование реостатом силы тока в цепи катушки Внесение (извлечение) катушки с током из катушки, замкнутой на гальванометр Вращение замкнутого контура в магнитном поле
Текст слайда: Что же объединяет все эти опыты? Что можно сказать о магнитном потоке, как числе линий магнитной индукции, пронизывающих поверхность, ограниченную контуром? При внесении (изъятии) магнита? При замыкании (размыкании) цепи? При изменении силы тока реостатом? При внесении (изъятии) катушки с током? При вращении контура в магнитном поле? изменяется
Текст слайда: ВЫВОД: Во всех рассмотренных случаях изменяется магнитный поток через поверхность, ограниченную контуром В цепи катушки гальванометра появляется индукционный ток
Слайд №10
Текст слайда: ЯВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ Заключается в возникновении электрического тока в замкнутом контуре при любом изменении магнитного потока через поверхность, ограниченную этим контуром Отличие полученного тока от известного нам ранее заключается в том, что для его получения не нужен источник тока
Слайд №11
Текст слайда: 29 августа 1831 года Майклом Фарадеем открыто явление электромагнитной индукции Ему удалось превратить магнетизм в электричество
Слайд №12
Текст слайда: Домашнее задание: Параграф 49 ОК в тетради Подготовить презентацию о жизни М.Фарадея (по желанию)
Слайд №13
Текст слайда: Литература и интернет-ресурсы: А.В.Перышкин, Е.М.Гутник «Физика 9» http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/88/M_Faraday_Th_Phillips_oil_1842.jpg/220px-M_Faraday_Th_Phillips_oil_1842.jpg - слайд 1 http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/91/Electromagnetism.svg/180px-Electromagnetism.svg.png -слайд 2 http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c8/M_Faraday_Lab_H_Moore.jpg/250px-M_Faraday_Lab_H_Moore.jpg -слайд 3 http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c8/M_Faraday_Lab_H_Moore.jpg/250px-M_Faraday_Lab_H_Moore.jpg -слайд 4 http://class-fizika.narod.ru/10_11_class/10_magn/40.jpg -слайд 5 http://www.home-edu.ru/user/f/00000951/23/pic/faradey_exp.gif -слайд 6 http://www.nvtc.ee/e-oppe/Baksejeva/elmagn/el.magn3Thumbnail.png -слайд 7 http://www.nvtc.ee/e-oppe/Baksejeva/elmagn/el.magn2Thumbnail.png -слайд 7 http://www.nvtc.ee/e-oppe/Baksejeva/elmagn/el.magn4.gif -слайд 7 http://class-fizika.narod.ru/10_11_class/10_magn/9.jpg -слайд 8 http://www.home-edu.ru/user/f/00000951/23/pic/ind_curr.gif -слайд 9 http://class-fizika.narod.ru/10_11_class/10_magn/35.jpg -слайд 10 http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/57/Magnet0873.png/250px-Magnet0873.png -слайд 11 http://www.nvtc.ee/e-oppe/Baksejeva/elmagn/el.magn1Thumbnail.png -слайд 11