Закон электромагнитной индукции

1. Открытие электромагнитной индукции.
2. Опыты М.Фарадея.
3. Закон электромагнитной индукции.
4. Тест.
Цель урока:
- ознакомить учащихся с явлением электромагнитной
индукции;
- сформулировать закон электромагнитной индукции;
- отработка практических навыков при решении задач.
Ход урока:
1. Организационный момент.
2. Изучение нового материала.
3. Закрепление изученного.
4. Решение задач.
5. Подведение итогов урока.
Важным
шагом
в
развитии
электродинамики после опытов Ампера
было открытие явление электромагнитной
индукции.
Открыл
явление
электромагнитной индукции английский
физик М. Фарадей.
Фарадей знал об открытии Ампера, что
он превратил электричество в магнетизм.
Раздумывая над этим открытием, Фарадей
пришел к мысли, что если «электричество
создает магнетизм», то и «магнетизм
должен создавать электричество». В
течение восьми лет Фарадей работал над
решением поставленной задачи.
Долгое время его преследовали неудачи,
и, наконец, в 1831 г. он решил ее - открыл
явление электромагнитной индукции.
Во-первых, Фарадей обнаружил явление
электромагнитной индукции для случая,
когда катушки намотаны на один и тот же
барабан. Если в одной катушке возникает
или
пропадает
Долгое
время
его
преследовали неудачи, и, наконец, в 1831
г. он решил ее - открыл явление
электромагнитной индукции.
Во-первых, Фарадей обнаружил явление
электромагнитной индукции для случая,
когда катушки намотаны на один и тот же
барабан. Если в одной катушке возникает
или пропадает электрический ток в
результате подключения к ней или
отключения
от
нее
гальванической
батареи, то в другой катушке в этот
момент возникает кратковременный ток.
Этот ток обнаруживается гальванометром,
который присоединен ко второй катушке.
Затем Фарадей установил наличие
индукционного тока в катушке, когда к ней
приближали или удаляли от нее катушку, в
которой протекал электрический ток.
Наконец, третий случай электромагнитной
индукции, который обнаружил Фарадей,
заключался в том, что в катушке
появлялся ток, когда в нее вносили или же
удаляли из нее магнит.
Открытие Фарадея привлекло внимание
многих физиков, которые также стали
изучать
особенности
явления
электромагнитной индукции.
 Опыты Фарадея по электромагнитной индукции были выполнены в 30-е
годы 19 века.
 Явление электромагнитной индукции заключается в
электрического тока в замкнутом проводящем контуре
изменении магнитного потока, пронизывающего катушку.
возникновении
(катушке) при
 Магнитным потоком Ф через площадь S контура называют величину где
B - модуль вектора магнитной индукции, α - угол между вектором и
нормалью к плоскости контура.
Ф=В Scosα
В случае длинной катушки полный магнитный поток складывается из
магнитных потоков, пронизывающих отдельные витки катушки.
Магнитный поток, пронизывающий катушку, может изменяться по двум
причинам:
- за счет изменения магнитного поля, в котором находится неподвижная
катушка;
- за счет движения самой катушки в магнитном поле.
В обоих случаях явление электромагнитной индукции протекает одинаково.
Закон электромагнитной
индукции
Магнитный поток наглядно истолковывается как число линий магнитной индукции,
пронизывающих поверхность площадью S.Если за малое время магнитный поток
меняется на, то скорость изменения потока
∆Ф/∆t ;I=∆Ф/∆t.
Известно, что в цепи появляется электрический ток в том случае, если на
свободные заряды действуют сторонние силы. При изменении магнитного потока
появляются сторонние силы , действие которых оказывает ЭДС.
I=ε/R.
Сопротивление зависит от изменения магнитного потока. Закон электромагнитной
индукции формулируется для ЭДС.
ε=|∆Ф/∆t|.
Законом в таком виде можно пользоваться при равномерном изменении
магнитного потока . В противном случае:
‫=ع‬Ф’.
Тест . Явление электромагнитной индукции.
Вариант 1
1. Металлический стержень движется со скоростью v в однородном магнитном поле
так, как показано на рисунке . Какие заряды образуются на краях стержня?
А. 1 — отрицательные, 2 — положительные.
Б. 1 — положительные, 2 — отрицательные.
В. Определенного ответа дать нельзя.
2. В короткозамкнутую катушку первый раз быстро, второй раз медленно вводят магнит.
В каком случае заряд, который переносится индукционным током, больше?
А. В первом случае заряд больше.
Б. Во втором случае заряд больше.
B. В обоих случаях заряды одинаковы.
3. В магнитном поле с индукцией 0,25 Тл перпендикулярно линиям индукции со
скоростью 5 м/с движется проводник длиной 2 м. Чему равна ЭДС индукции в
проводнике?
А. 250 В.
Б. 2,5 В.
В. 0,4 В.
4. За 3 с магнитный поток, пронизывающий проволочную рамку, равномерно увеличился
с 6 Вб до 9 Вб. Чему равно при этом значение ЭДС индукции в рамке?
А. 1 В.
Б. ЗВ.
В. 6 В.
5. При каком направлении движения контура в магнитном поле (рис.) в нем возникает
индукционный ток?
А. При движении в плоскости рисунка вправо.
Б. При движении в плоскости рисунка от нас.
B. При повороте вокруг стороны АВ.
Вариант 2
1. Металлический стержень движется со скоростью V в однородном магнитном поле так,
как показано на рисунке. Какие заряды образуются на краях стержня?
А. 1 — отрицательные, 2 — положительные.
Б. 2 — положительные, 2 — отрицательные.
B. Определенного ответа дать нельзя.
2. В короткозамкнутую катушку первый раз быстро, второй раз медленно вводят магнит.
В каком случае работа, совершенная возникающей ЭДС, больше?
А. В первом случае работа больше.
Б. Во втором случае работа больше.
B. В обоих случаях работа одинакова.
3. В магнитном поле с индукцией 0,5 Тл перпендикулярно линиям индукции со скоростью
4 м/с движется проводник длиной 0,5 м. Чему равна ЭДС индукции в проводнике?
А. 100 В.
Б. 10 В.
В. 1 В.
4. За 2 с магнитный поток, пронизывающий проволочную рамку, равномерно уменьшился
с 9 Вб до 3 Вб. Чему равно при этом значение ЭДС индукции в рамке?
А. 4 В.
Б.ЗВ.
В. 2 В.
5. При каком направлении движения в контура в магнитном поле (рис. ) в нем
возникает индукционный ток?
А. При движении плоскости рисунка вправо.
Б. При движении плоскости рисунка от нас.
В. При повороте вокруг стороны ВD.
№
1
2
3
4
5
В-1
Б
В
Б
А
В
В-2
Б
А
В
Б
В