Profesor de fizică GBOU școala secundară nr. 58 a orașului Sevastopol Safronenko N.I.

Subiectul lecției: Experimentele lui Faraday. Inductie electromagnetica.

Lucrare de laborator „Cercetarea fenomenului inductie electromagnetica»

Obiectivele lecției : Cunoaşte/înţelege: definirea fenomenului de inducţie electromagnetică. Să fie capabil să descrie și să explice inducția electromagnetică,să poată observa fenomene naturale, utilizați instrumente de măsură simple pentru a studia fenomenele fizice.

- în curs de dezvoltare: dezvolta gandire logica, interes cognitiv, observație.

- educational: Construiți încrederea în posibilitatea de a cunoaște natura,nevoieutilizarea rezonabilă a realizărilor științifice pentru dezvoltare ulterioară societate umană, respect pentru creatorii științei și tehnologiei.

Echipamente: Inducție electromagnetică: bobină galvanometru, magnet, bobină miez, sursă de curent, reostat, bobină miez AC, inel solid și fante, bobină bec. Un film despre M. Faraday.

Tip de lecție: lecție combinată

Metoda lecției: parțial exploratoriu, explicativ și ilustrativ

Teme pentru acasă:

§21(p.90-93), răspuns oral la întrebări p.90, test 11 p.108

Lucrări de laborator

Studiul fenomenului de inducție electromagnetică

Obiectiv: a-si da seama

1) în ce condiții apare un curent de inducție într-un circuit închis (bobină);

2) ce determină direcția curentului de inducție;

3) ce determină puterea curentului de inducție.

Echipamente : miliampermetru, bobină, magnet

În timpul orelor.

Conectați capetele bobinei la bornele miliametrului.

1. Află ce un curent electric (inductiv) în bobină apare atunci când câmpul magnetic din interiorul bobinei se modifică. Modificările câmpului magnetic din interiorul unei bobine pot fi induse prin împingerea unui magnet în sau în afara bobinei.

a) Introduceți magnetul cu polul sud în bobină și apoi scoateți-l.

b) Introduceți magnetul cu polul nord în bobină și apoi scoateți-l.

Când magnetul s-a deplasat, a apărut un curent (inductiv) în bobină? (La schimbarea câmpului magnetic, a apărut un curent de inducție în interiorul bobinei?)

2. Află ce direcția curentului de inducție depinde de direcția de mișcare a magnetului față de bobină (magnetul este introdus sau scos) și pe ce pol este introdus sau scos magnetul.

a) Introduceți magnetul cu polul sud în bobină și apoi scoateți-l. Observați ce se întâmplă cu acul miliampermetrului în ambele cazuri.

b) Introduceți magnetul cu polul nord în bobină și apoi scoateți-l. Observați ce se întâmplă cu acul miliampermetrului în ambele cazuri. Desenați direcțiile de deviere ale acului miliampermetrului:

poli magnetici

A încolăci

Din tambur

polul Sud

polul Nord

3. Află ce puterea curentului de inducție depinde de viteza magnetului (rata de schimbare a câmpului magnetic din bobină).

Introduceți încet magnetul în bobină. Observați citirile miliampermetrului.

Introduceți rapid magnetul în bobină. Observați citirile miliampermetrului.

Concluzie.

În timpul orelor

Drumul către cunoaștere? Ea este ușor de înțeles. Răspunsul este simplu: „Te înșeli și greșești din nou, dar mai puțin, mai puțin de fiecare dată. Îmi exprim speranța că lecția de astăzi va fi cu una mai puțin pe această cale a cunoașterii. Lecția noastră este dedicată fenomenului inducției electromagnetice, care a fost descoperit de fizicianul englez Michael Faraday la 29 august 1831. Un caz rar când data unei noi descoperiri remarcabile este cunoscută atât de precis!

Fenomenul de inducție electromagnetică este fenomenul de apariție curent electricîntr-un conductor închis (bobină) când câmpul magnetic extern din interiorul bobinei se modifică. Curentul se numește inductiv. Inducție - arătarea, primirea.

Scopul lecției: studiază fenomenul inducției electromagnetice, adică în ce condiții apare un curent de inducție într-un circuit închis (bobină), aflați ce determină direcția și magnitudinea curentului de inducție.

Concomitent cu studiul materialului, veți efectua lucrări de laborator.

La începutul secolului al XIX-lea (1820), după experimentele omului de știință danez Oersted, a devenit clar că un curent electric creează un câmp magnetic în jurul său. Să revedem această experiență. (Studentul povestește experiența lui Oersted ). După aceea, a apărut întrebarea dacă este posibil să se obțină un curent folosind un câmp magnetic, adică. efectuați acțiunea inversă. În prima jumătate a secolului al XIX-lea, oamenii de știință s-au orientat spre astfel de experimente: au început să caute posibilitatea de a crea un curent electric datorită unui câmp magnetic. M. Faraday a scris în jurnalul său: „Transformă magnetismul în electricitate”. Și a mers la obiectivul său timp de aproape zece ani. A gestionat cu brio sarcina. Ca să-și amintească la ce ar trebui să se gândească tot timpul, a purtat un magnet în buzunar. Cu această lecție, vom aduce un omagiu marelui om de știință.

Luați în considerare Michael Faraday. Cine este el? (Elevul vorbește despre M. Faraday ).

Fiul unui fierar, un vânzător ambulant de ziare, un legător de cărți, o persoană autodidactă care a studiat independent fizica și chimia din cărți, un asistent de laborator al remarcabilului chimist Devi și, în cele din urmă, un om de știință, a făcut o treabă grozavă, a dat dovadă de ingeniozitate, perseverență, perseverență până când a primit un curent electric folosind un câmp magnetic.

Să facem o excursie în acele vremuri îndepărtate și să reproducem experimentele lui Faraday. Faraday este considerat cel mai mare experimentator din istoria fizicii.

N S

1) 2)

SN

Magnetul a fost introdus în bobină. Când magnetul s-a deplasat, în bobină a fost înregistrat un curent (inducție). Prima schemă a fost destul de simplă. În primul rând, M. Faraday a folosit o bobină cu un numar mare se întoarce. Bobina a fost conectată la un instrument miliampermetru. Trebuie spus că în acele vremuri îndepărtate nu existau suficiente instrumente bune pentru măsurarea curentului electric. Prin urmare, au folosit o soluție tehnică neobișnuită: au luat un ac magnetic, au așezat lângă el un conductor prin care curgea curentul, iar fluxul de curent a fost judecat după deviația acului magnetic. Vom judeca curentul după citirile unui miliampermetru.

Elevii reproduc experiența, efectuează pasul 1 în munca de laborator. Am observat că acul miliampermetrului se abate de la valoarea sa zero, adică. arată că un curent a apărut în circuit atunci când magnetul se mișcă. De îndată ce magnetul se oprește, săgeata revine în poziția zero, adică nu există curent electric în circuit. Curentul apare atunci când câmpul magnetic din interiorul bobinei se modifică.

Am ajuns la ceea ce am vorbit la începutul lecției: am obținut un curent electric folosind un câmp magnetic în schimbare. Acesta este primul merit al lui M. Faraday.

Al doilea merit al lui M. Faraday - a stabilit de ce depinde direcția curentului de inducție. O vom instala si noi.Elevii completează itemul 2 în munca de laborator. Să trecem la paragraful 3 al lucrării de laborator. Să aflăm că puterea curentului de inducție depinde de viteza magnetului (rata de schimbare a câmpului magnetic din bobină).

Ce concluzii a tras M. Faraday?

Un curent electric apare într-un circuit închis atunci când câmpul magnetic se modifică (dacă câmpul magnetic există, dar nu se modifică, atunci nu există curent).

Direcția curentului de inducție depinde de direcția de mișcare a magnetului și a polilor săi.

Puterea curentului inductiv este proporțională cu viteza de modificare a câmpului magnetic.

Al doilea experiment al lui M. Faraday:

Am luat două bobine pe un miez comun. Unul conectat la un miliampermetru, iar al doilea cu o cheie la o sursă de curent. Imediat ce circuitul a fost închis, miliampermetrul arăta curentul de inducție. Deschis, de asemenea, a arătat curent. În timp ce circuitul este închis, de ex. există curent în circuit, miliampermetrul nu a indicat curentul. Câmpul magnetic există, dar nu se modifică.

Luați în considerare versiunea modernă a experimentelor lui M. Faraday. Aducem și scoatem un electromagnet, un miez într-o bobină conectată la un galvanometru, pornim și oprim curentul, schimbăm puterea curentului cu ajutorul unui reostat. Pe miezul bobinei se pune o bobină cu un bec prin care curge curent alternativ.

Aflat conditii apariția într-un circuit închis (bobină) a curentului de inducție. Si ce estecauză apariția lui? Amintiți-vă condițiile de existență a unui curent electric. Acestea sunt: ​​particulele încărcate și câmpul electric. Faptul este că un câmp magnetic în schimbare generează un câmp electric (vortex) în spațiu, care acționează asupra electroni liberiîn bobină și le pune într-o mișcare direcționată, creând astfel un curent de inducție.

Câmpul magnetic se modifică, numărul de linii de câmp magnetic printr-o buclă închisă se modifică. Dacă rotiți cadrul într-un câmp magnetic, atunci va apărea un curent de inducție în el.Arată modelul generatorului.

Descoperirea fenomenului de inducție electromagnetică a avut o mare importanță pentru dezvoltarea tehnologiei, pentru crearea generatoarelor, cu ajutorul cărora se generează energie electrică, care sunt utilizate în întreprinderile industriale energetice (centrale electrice).Un film despre M. Faraday „De la electricitate la generatoarele electrice” este prezentat de la 12.02 minute.

Transformatoarele lucrează asupra fenomenului de inducție electromagnetică, cu ajutorul căreia transmit electricitate fără pierderi.Este afișată o linie de alimentare.

Fenomenul de inducție electromagnetică este utilizat în funcționarea unui detector de defecte, cu ajutorul căruia se examinează grinzile și șinele de oțel (eterogeneitățile fasciculului denaturează câmpul magnetic și apare un curent de inducție în bobina detectorului de defecte).

Aș dori să-mi amintesc cuvintele lui Helmholtz: „Atâta timp cât oamenii se bucură de beneficiile electricității, își vor aminti numele lui Faraday”.

„Fie sfinți să fie cei care, în fervoare creatoare, explorând întreaga lume, au descoperit legi în ea.”

Cred că pe drumul nostru al cunoașterii sunt și mai puține greșeli.

Ce ai invatat? (Că curentul poate fi obținut folosind un câmp magnetic în schimbare. Am aflat de ce depind direcția și magnitudinea curentului de inducție).

Ce ai invatat? (Obțineți un curent de inducție folosind un câmp magnetic în schimbare).

Întrebări:

Un magnet este introdus în inelul metalic în primele două secunde, în următoarele două secunde este nemișcat în interiorul inelului, în următoarele două secunde este îndepărtat. Cât durează până trece curentul prin bobină? (De la 1-2s; 5-6s).

Pe magnet se pune un inel cu fantă și fără. Care este curentul indus? (Într-un cerc închis)

Pe miezul bobinei, care este conectat la o sursă de curent alternativ, există un inel. Porniți curentul și inelul sare. De ce?

Aspectul plăcii:

„Transformă magnetismul în electricitate”

M. Faraday

Portretul lui M. Faraday

Desene ale experimentelor lui M. Faraday.

Inducția electromagnetică este fenomenul de apariție a unui curent electric într-un conductor închis (bobină) atunci când un câmp magnetic extern se modifică în interiorul bobinei.

Acest curent se numește inductiv.

Michael Faraday a fost primul care a studiat fenomenul inducției electromagnetice. Mai exact, el a stabilit și a investigat acest fenomen în căutarea modalităților de a transforma magnetismul în electricitate.

I-a luat zece ani să rezolve o astfel de problemă, dar acum folosim roadele muncii sale peste tot și nu ne putem imagina viața modernă fără utilizarea inducției electromagnetice. În clasa a VIII-a am luat deja în considerare această temă, în clasa a IX-a acest fenomen este luat în considerare mai detaliat, dar derivarea formulelor se referă la cursul clasei a X-a. Puteți accesa acest link pentru a vă familiariza cu toate aspectele acestei probleme.

Fenomenul inducției electromagnetice: luați în considerare experiența

Vom lua în considerare ceea ce constituie fenomenul de inducție electromagnetică. Puteți efectua un experiment pentru care aveți nevoie de un galvanometru, un magnet permanent și o bobină. Prin conectarea galvanometrului la bobină, împingem un magnet permanent în interiorul bobinei. În acest caz, galvanometrul va indica modificarea curentului din circuit.

Deoarece nu avem nicio sursă de curent în circuit, este logic să presupunem că curentul apare din cauza apariției unui câmp magnetic în interiorul bobinei. Când scoatem magnetul înapoi din bobină, vom vedea că citirile galvanometrului se vor schimba din nou, dar acul acestuia se va abate în direcția opusă. Vom primi din nou un curent, dar deja îndreptat în cealaltă direcție.

Acum vom face un experiment similar cu aceleași elemente, doar că în același timp vom fixa magnetul nemișcat, iar acum vom pune bobina în sine pe și dezactivată de magnet, conectată la galvanometru. Vom obtine aceleasi rezultate.Indicatorul galvanometrului ne va arata aspectul curentului in circuit. În acest caz, când magnetul este staționar, nu există curent în circuit, săgeata stă la zero.

Este posibil să se efectueze o versiune modificată a aceluiași experiment, doar pentru a înlocui magnetul permanent cu unul electric, care poate fi pornit și oprit. Vom obține rezultate similare cu prima experiență când magnetul se mișcă în interiorul bobinei. Dar, în plus, la oprirea și oprirea unui electromagnet staționar, va provoca o apariție pe termen scurt a curentului în circuitul bobinei.

Bobina poate fi înlocuită cu un circuit conductor și se pot face experimente privind deplasarea și rotirea circuitului însuși într-un câmp magnetic constant, sau un magnet în interiorul unui circuit fix. Rezultatele vor fi aceeași apariție a curentului în circuit atunci când magnetul sau circuitul se mișcă.

O modificare a câmpului magnetic determină apariția unui curent

Din toate acestea rezultă că o modificare a câmpului magnetic determină apariția unui curent electric în conductor. Acest curent nu este diferit de curentul pe care îl putem obține de la baterii, de exemplu. Dar pentru a indica cauza apariției sale, un astfel de curent a fost numit inducție.

În toate cazurile, am schimbat câmpul magnetic, sau mai degrabă, flux magnetic prin conductor, rezultând un curent. Astfel, se poate deduce următoarea definiție:

Odată cu orice modificare a fluxului magnetic care pătrunde în circuitul unui conductor închis, în acest conductor apare un curent electric, care există în timpul întregului proces de modificare a fluxului magnetic.

Planul lecției

Subiectul lecției: Lucrare de laborator: „Studiul fenomenului de inducție electromagnetică”

Tip de ocupatie - mixta.

Tipul de lecție combinate.

Obiectivele de învățare ale lecției: pentru a studia fenomenul de inducție electromagnetică

Obiectivele lecției:

Educational:studiază fenomenul inducției electromagnetice

În curs de dezvoltare. Pentru a dezvolta capacitatea de a observa, formați-vă o idee despre procesul cunoașterii științifice.

Educational. Dezvoltați interesul cognitiv pentru subiect, dezvoltați capacitatea de a asculta și de a fi auziți.

Planificat rezultate educaționale: să contribuie la întărirea orientării practice în predarea fizicii, formarea deprinderilor de aplicare a cunoştinţelor dobândite în diverse situaţii.

Personalitate: cu contribuie la percepția emoțională a obiectelor fizice, capacitatea de a asculta, de a-și exprima clar și corect gândurile, de a dezvolta inițiativa și activitatea în rezolvarea problemelor fizice, de a forma capacitatea de a lucra în grup.

Metasubiect: pdezvoltarea capacității de înțelegere și utilizare a mijloacelor vizuale (desene, modele, diagrame). Dezvoltarea unei înțelegeri a esenței prescripțiilor algoritmice și a capacității de a acționa în conformitate cu algoritmul propus.

subiect: despre cunoaște limbajul fizic, capacitatea de a recunoaște conexiunile paralele și seriale, capacitatea de a naviga într-un circuit electric, de a asambla circuite. Abilitatea de a generaliza și de a trage concluzii.

Progresul lecției:

1. Organizarea începutului lecției (notarea absenților, verificarea pregătirii elevilor pentru lecție, răspunsul la întrebările elevilor la teme) - 2-5 minute.

Profesorul le spune elevilor tema lecției, formulează obiectivele lecției și îi introduce pe elevi în planul lecției. Elevii scriu subiectul lecției în caiete. Profesorul creează condiţii pentru motivarea activităţilor de învăţare.

Stăpânirea noului material:

Teorie. Fenomenul inducției electromagneticeconstă în apariția unui curent electric într-un circuit conductor, care fie se odihnește într-un câmp magnetic alternativ, fie se mișcă într-un câmp magnetic constant în așa fel încât numărul liniilor de inducție magnetică care pătrund în circuit se modifică.

Câmpul magnetic în fiecare punct al spațiului este caracterizat de vectorul de inducție magnetică B. Să fie plasat un conductor (circuit) închis într-un câmp magnetic uniform (vezi Fig. 1.)

Poza 1.

Normal faţă de planul conductorului formează un unghicu direcția vectorului de inducție magnetică.

flux magneticФ printr-o suprafață cu aria S se numește valoare egală cu produsul dintre modulul vectorului de inducție magnetică B și aria S și cosinusul unghiuluiîntre vectoriși .

Ф=В S cos α (1)

Direcția curentului inductiv care apare într-un circuit închis atunci când fluxul magnetic prin acesta se modifică este determinată de Regula lui Lenz: curentul inductiv apărut într-un circuit închis cu acesta camp magnetic contracarează modificarea fluxului magnetic prin care este cauzată.

Aplicați regula lui Lenz după cum urmează:

1. Setați direcția liniilor de inducție magnetică B a câmpului magnetic extern.

2. Aflați dacă fluxul de inducție magnetică al acestui câmp crește prin suprafața delimitată de contur ( F 0), sau scade ( F 0).

3. Setați direcția liniilor de inducție magnetică B „câmp magnetic

curent inductiv Ifolosind regula gimlet.

Când fluxul magnetic se modifică prin suprafața delimitată de contur, în acesta din urmă apar forțe externe, a căror acțiune este caracterizată de EMF, numită EMF de inducție.

Conform legii inducției electromagnetice, EMF de inducție într-o buclă închisă este egală în valoare absolută cu rata de modificare a fluxului magnetic prin suprafața delimitată de buclă:

Dispozitive și echipamente:galvanometru, alimentare, bobine de miez, magnet arcuit, cheie, fire de conectare, reostat.

Comandă de lucru:

1. Obținerea unui curent de inducție. Pentru asta ai nevoie de:

1.1. Folosind Figura 1.1., asamblați un circuit format din 2 bobine, dintre care una este conectată la o sursă de curent continuu printr-un reostat și o cheie, iar a doua, situată deasupra primei, este conectată la un galvanometru sensibil. (vezi fig. 1.1.)

Figura 1.1.

1.2. Închideți și deschideți circuitul.

1.3. Asigurați-vă că curentul de inducție apare într-una dintre bobine în momentul închiderii circuitului electric al bobinei, care este staționar față de prima, observând în același timp direcția de abatere a acului galvanometrului.

1.4. Puneti in miscare o bobina conectata la un galvanometru fata de o bobina conectata la o sursa de curent continuu.

1.5. Asigurați-vă că galvanometrul detectează apariția unui curent electric în a doua bobină cu orice mișcare a acestuia, în timp ce direcția săgeții galvanometrului se va schimba.

1.6. Efectuați un experiment cu o bobină conectată la un galvanometru (vezi Fig. 1.2.)

Figura 1.2.

1.7. Asigurați-vă că curentul de inducție apare atunci când magnetul permanent se mișcă față de bobină.

1.8. Faceți o concluzie despre cauza curentului de inducție în experimentele efectuate.

2. Verificarea îndeplinirii regulii Lenz.

2.1. Repetați experimentul de la paragraful 1.6 (Fig. 1.2).

2.2. Pentru fiecare dintre cele 4 cazuri ale acestui experiment, desenați diagrame (4 diagrame).

Figura 2.3.

2.3. Verificați îndeplinirea regulii Lenz în fiecare caz și completați Tabelul 2.1 conform acestor date.

Tabelul 2.1.

N experiență	Metodă de obținere a curentului de inducție
	Adăugarea polului nord al unui magnet la bobină				crește
	Scoaterea polului nord al magnetului din bobină				scade
	Introducerea polului sud al magnetului în bobină				crește
	Scoaterea polului sud al magnetului din bobină				scade

3. Faceți o concluzie despre munca de laborator efectuată.

4. Răspunde la întrebări de securitate.

Întrebări de test:

1. Cum ar trebui să se miște un circuit închis într-un câmp magnetic uniform, translațional sau rotațional, astfel încât în ​​el să apară un curent inductiv?

2. Explicați de ce curentul inductiv din circuit are o astfel de direcție încât câmpul său magnetic împiedică modificarea fluxului magnetic al cauzei sale?

3. De ce există un semn „-” în legea inducției electromagnetice?

4. O bară de oțel magnetizată cade printr-un inel magnetizat de-a lungul axei sale, a cărui axă este perpendiculară pe planul inelului. Cum se va schimba curentul din inel?

Admiterea la munca de laborator 11

1. Cum se numește puterea caracteristică a câmpului magnetic? Semnificația sa grafică.

2. Cum se determină modulul vectorului de inducție magnetică?

3. Dați definiția unității de măsură a inducției câmpului magnetic.

4. Cum se determină direcția vectorului de inducție magnetică?

5. Formulați regula gimlet.

6. Notați formula de calcul a fluxului magnetic. Care este semnificația sa grafică?

7. Definiți unitatea de măsură pentru fluxul magnetic.

8. Care este fenomenul inducției electromagnetice?

9. Care este motivul separării sarcinilor într-un conductor care se mișcă într-un câmp magnetic?

10. Care este motivul separării sarcinilor într-un conductor staționar într-un câmp magnetic alternativ?

11. Formulați legea inducției electromagnetice. Scrieți formula.

12. Formulați regula lui Lenz.

13. Explicați regula lui Lenz bazată pe legea conservării energiei.

În această lecție, vom desfășura lucrările de laborator nr. 4 „Studiarea fenomenului inducției electromagnetice”. Scopul acestei lecții va fi studierea fenomenului de inducție electromagnetică. Folosind echipamentul necesar, vom desfășura lucrări de laborator, la finalul cărora vom învăța cum să studiem și să determinăm corect acest fenomen.

Scopul este de a studia fenomene de inducţie electromagnetică.

Echipament:

1. Miliametru.

2. Magnet.

3. Bobina-bobina.

4. Sursa curentă.

5. Reostat.

6. Cheie.

7. Bobina de la un electromagnet.

8. Fire de conectare.

Orez. 1. Echipament experimental

Să începem laboratorul prin colectarea configurației. Pentru a asambla circuitul pe care îl vom folosi în laborator, vom atașa o bobină la un miliametru și vom folosi un magnet pe care îl vom muta mai aproape sau mai departe de bobină. În același timp, trebuie să ne amintim ce se va întâmpla când apare curentul de inducție.

Orez. 2. Experimentul 1

Gândiți-vă cum să explicăm fenomenul pe care îl observăm. Cum afectează fluxul magnetic ceea ce vedem, în special originea curentului electric. Pentru a face acest lucru, priviți figura auxiliară.

Orez. 3. Liniile de câmp magnetic ale unui magnet cu bară permanentă

Vă rugăm să rețineți că liniile de inducție magnetică ies din polul nord, intră în polul Sud. În același timp, numărul acestor linii, densitatea lor este diferită în diferite părți ale magnetului. Rețineți că direcția câmpului magnetic se schimbă și de la un punct la altul. Prin urmare, putem spune că o modificare a fluxului magnetic duce la faptul că într-un conductor închis apare un curent electric, dar numai atunci când magnetul se mișcă, prin urmare, fluxul magnetic care pătrunde în zona limitată de spirele acestei bobine se modifică.

Următoarea etapă a studiului nostru asupra inducției electromagnetice este legată de definiție direcția curentului de inducție. Putem judeca direcția curentului de inducție după direcția în care se abate săgeata miliametrului. Să folosim un magnet arcuit și vom vedea că atunci când magnetul se apropie, săgeata se va abate într-o direcție. Dacă acum magnetul este mișcat în cealaltă direcție, săgeata se va abate în cealaltă direcție. Ca rezultat al experimentului, putem spune că direcția curentului de inducție depinde și de direcția de mișcare a magnetului. De asemenea, observăm că direcția curentului de inducție depinde și de polul magnetului.

Vă rugăm să rețineți că mărimea curentului de inducție depinde de viteza de mișcare a magnetului și, în același timp, de rata de schimbare a fluxului magnetic.

A doua parte a muncii noastre de laborator va fi conectată cu un alt experiment. Să ne uităm la schema acestui experiment și să discutăm ce vom face acum.

Orez. 4. Experimentul 2

În al doilea circuit, în principiu, nu s-a schimbat nimic în ceea ce privește măsurarea curentului inductiv. Același miliampermetru atașat la bobină. Totul rămâne așa cum a fost în primul caz. Dar acum vom obține o modificare a fluxului magnetic nu datorită mișcării unui magnet permanent, ci datorită unei modificări a puterii curentului în a doua bobină.

În prima parte, vom investiga prezența curent de inducție la închiderea şi deschiderea circuitului. Deci, prima parte a experimentului: închidem cheia. Atenție, curentul crește în circuit, săgeata deviată într-o parte, dar atenție, acum cheia este închisă, iar miliampermetrul nu arată curent electric. Faptul este că nu există nicio modificare a fluxului magnetic, despre asta am vorbit deja. Dacă cheia este acum deschisă, miliampermetrul va arăta că direcția curentului s-a schimbat.

În al doilea experiment, vom vedea cum curent de inducție când curentul electric din al doilea circuit se modifică.

Următoarea parte a experimentului va fi urmărirea modului în care curentul de inducție se va schimba dacă curentul din circuit este schimbat din cauza reostatului. Știi că dacă ne schimbăm rezistență electricăîn circuit, atunci, urmând legea lui Ohm, se va modifica și curentul electric. Pe măsură ce curentul electric se schimbă, câmpul magnetic se va schimba. În momentul deplasării contactului de alunecare al reostatului, câmpul magnetic se modifică, ceea ce duce la apariția unui curent de inducție.

Pentru a încheia laboratorul, ar trebui să ne uităm la modul în care este creat un curent electric inductiv într-un generator de curent electric.

Orez. 5. Generator de curent electric

Partea sa principală este un magnet, iar în interiorul acestor magneți există o bobină cu un anumit număr de spire. Dacă rotim acum roata acestui generator, în înfășurarea bobinei va fi indus un curent electric de inducție. Din experiment se poate observa că o creștere a numărului de rotații duce la faptul că becul începe să ardă mai puternic.

Lista literaturii suplimentare:

Aksenovich L. A. Fizica în liceu: Teorie. Sarcini. Teste: Proc. indemnizație pentru instituțiile care oferă general. medii, educație / L.A. Aksenovich, N.N. Rakina, K. S. Farino; Ed. K. S. Farino. - Mn.: Adukatsy i vykhavanne, 2004. - C. 347-348. Myakishev G.Ya. Fizica: electrodinamica. 10-11 clase. Manual pentru studiul aprofundat al fizicii / G.Ya. Myakishev, A.3. Sinyakov, V.A. Slobodskov. - M.: Butarda, 2005. - 476 p. Purysheva N.S. Fizică. Clasa a 9-a Manual. / Purysheva N.S., Vazheevskaya N.E., Charugin V.M. Ed. a II-a, stereotip. - M.: Dropia, 2007.

Obiectiv: studiu experimental al fenomenului de verificare a inducției magnetice a regulii lui Lenz.
Partea teoretica: Fenomenul de inducție electromagnetică constă în apariția unui curent electric într-un circuit conductor, care fie se odihnește într-un câmp magnetic care se modifică în timp, fie se mișcă într-un câmp magnetic constant în așa fel încât numărul liniilor de inducție magnetică care pătrund în modificări de circuit. În cazul nostru, ar fi mai rezonabil să schimbăm câmpul magnetic în timp, deoarece acesta este creat de un magnet în mișcare (liber). Conform regulii lui Lenz, curentul inductiv care apare într-un circuit închis contracarează cu câmpul său magnetic modificarea fluxului magnetic prin care este cauzat. În acest caz, putem observa acest lucru prin deviația acului miliampermetrului.
Echipament: Miliampermetru, sursa de alimentare, bobine cu miez, magnet arcuat, comutator cu buton, fire de conectare, ac magnetic (busola), reostat.

Comandă de lucru

I. Aflarea condiţiilor de apariţie a curentului de inducţie.

1. Conectați bobina-bobina la clemele miliametrului.
2. Observând citirile miliampermetrului, observați dacă a apărut un curent de inducție dacă:

* introduceți un magnet în bobina fixă,
* scoateți magnetul din bobina fixă,
* plasați magnetul în interiorul bobinei, lăsându-l nemișcat.

3. Aflați cum s-a schimbat în fiecare caz fluxul magnetic Ф, care pătrunde în bobină. Faceți o concluzie despre condiția în care a apărut curentul inductiv în bobină.
II. Studiul direcției curentului de inducție.

1. Direcția curentului din bobină poate fi judecată după direcția în care acul miliampermetrului se abate de la diviziunea zero.
Verificați dacă direcția curentului de inducție va fi aceeași dacă:
* introduceți în bobină și scoateți magnetul cu polul nord;
* introduceți magnetul în bobina magnetului cu polul nord și polul sud.
2. Aflați ce s-a schimbat în fiecare caz. Faceți o concluzie despre ceea ce determină direcția curentului de inducție. III. Studiul mărimii curentului de inducție.

1. Apropiați magnetul de bobina fixă ​​încet și cu viteză mai mare, notând câte diviziuni (N 1 , N 2 ) săgeata miliametrului deviază.

2. Apropiați magnetul de bobină cu polul nord. Observați câte diviziuni N 1 acul miliametrului deviază.

Atașați la polul nord al magnetului arcuit polul Nord bandă magnet. Aflați câte diviziuni N 2, săgeata miliametrului deviază atunci când doi magneți se apropie simultan.

3. Aflați cum s-a schimbat fluxul magnetic în fiecare caz. Faceți o concluzie despre ce depinde mărimea curentului de inducție.

Răspunde la întrebările:

1. Mai întâi rapid, apoi împingeți încet magnetul în bobina de sârmă de cupru. Este aceeași sarcină electrică transferată prin secțiunea de sârmă a bobinei?
2. Va exista un curent de inducție în inelul de cauciuc atunci când se va introduce un magnet în el?