Явление электромагнитной индукции

1.

2. Цель урока:

изучить явление электромагнитной
индукции

3. Задачи урока:

• познакомиться с основоположником
учения об электромагнитном поле;
• изучить явление электромагнитной
индукции и условия её возникновения;
• рассмотреть историю вопроса о связи
магнитного поля и электрического;
показать причинно-следственные связи
при наблюдении явления
электромагнитной индукции

4.

«До тех пор, пока люди
английский физик
(1791 – 1867)
пользуются благами
электричества, они
всегда будут с
благодарностью
вспоминать имя
Фарадея»
Герман Людвиг
Фердинанд Гельмгольц.

5. Открытие этого явления позволило человечеству изменить взгляд на мир

6. Генераторы

7. Трансформаторы

Электросети
Трансформаторы
Сварочные
трансформаторы

8. Электродинамический микрофон

9. Индукционные варочные панели

10. Индукционная плавильная печь

Используется для плавления металлов

11.

Поезд, «парящий» над рельсами на
«магнитной подвеске»

12.

Вечный фонарь,
Звезда Фарадея.
Потрясите - и он будет гореть
Металлоискатели

13.

14. Майкл Фарадей

английский физик
(1791 – 1867)
• Основоположник
учения об электромагнитном поле;
• ввел понятия
«электрическое» и
«магнитное поле»;
• высказал идею
существования
электромагнитных волн
14

15. 1822 год… Майкл Фарадей ставит задачу:

«ПРЕВРАТИТЬ
МАГНЕТИЗМ
В
ЭЛЕКТРИЧЕСТВО»
1831 год – получил
электрический ток с
помощью
магнитного
поля

16.

Схема опыта Майкла Фарадея
проведенного 29 августа 1831 года

17. Приборы для опыта Фарадея

18. Контур

• Катушка,
соединенная с
гальванометром,
представляет собой
замкнутый
проводящий
контур, который
принято называть
просто контур.

19.

Современный опыт Фарадея
Не при всяком движении магнита (или
катушки) возникает электрический ток

20. ЭКСПЕРИМЕНТ

Вносим магнит в катушку
Выносим магнит из катушки

21. Вопросы к эксперименту

• Что наблюдаем в
данном
эксперименте?
• Что является
причиной появления
тока в катушке?

22. Индукционный ток

• Электрический ток в
замкнутом контуре,
возникающий при
изменении
магнитного поля,
называется
индукционным.

23. Электромагнитная индукция

• Явление
возникновения
индукционного
тока в контуре
называют
электромагнитной
индукцией

24. Объяснение опытов Фарадеем

• При приближении
магнита к контуру
число линий
магнитной индукции,
пронизывающих
поверхность
ограничивающих
контур увеличивается,
при удалении
уменьшается.

25. Возникновение индукционного тока

• Индукционный ток
возникает при
изменении числа
линий индукции
магнитного поля,
пронизывающих
поверхность контура,
находящегося в этом
поле.

26. Магнитный поток

• Для количественного
описания явления
ЭМИ вводится еще
одна характеристика
магнитного поля:
магнитный поток Ф

27. Поток магнитной индукции

• Потоком магнитной индукции (магнитным
потоком) через поверхность площадью S
называют величину, равную произведению
модуля вектора магнитной индукции В на
площадь S и косинус угла между векторами
В и n.

28.

Ф - магнитный поток, пронизывающий
площадь контура, зависит от
величины вектора магнитной
индукции, площади контура и его
ориентации относительно линий
индукции магнитного поля.
Ф Вs cos

29. Магнитный поток

В СИ единицей
потока является
вебер (Вб).
Вильгельм Эдуард Вебер – немецкий
ученый
1804 – 1891 г.г

30.

Явление возникновения
тока в замкнутом
контуре при изменении
магнитного потока,
пронизывающего
контур, называется
явлением
электромагнитной
индукции.
Полученный таким способом
ток называется
индукционным током (от
латинского «наведенный»).

31.

Электродвижущая сила (ЭДС) —
скалярная физическая величина,
характеризующая работу сторонних
сил и в замкнутом проводящем
контуре численно равна работе этих
сил по перемещению единичного
положительного заряда вдоль всего
контура.
При изменении магнитного потока
через поверхность, ограниченную
контуром, в нем появляются
сторонние силы, действие которых
характеризуется ЭДС, называемой
ЭДС индукции.

32.

33.

34. Закон ЭМИ: ЭДС индукции в замкнутом контуре равна модулю скорости изменения магнитного потока, пронизывающего этот контур.

35. Если в катушке N витков, то полная ЭДС индукции

36. Закрепление

• При каком условии возникает
индукционный ток?

37. Условие возникновения индукционного тока

• Индукционный
ток возникает
при изменении
магнитного
потока через
поверхность
контура

38.

39. Задача №1

• Зa вpeмя 5 мc в coлeнoидe,
coдepжaщeм 500 виткoв пpoвoдa,
мaгнитный пoтoк paвнoмepнo
убывaeт oт 7 мBб дo З мBб.
Haйдитe
ЭДC
индукции
в
coлeнoидe.

40.

41. Задача №2

• Kaкoй мaгнитный пoтoк
пpoнизывaeт кaждый витoк
кaтушки, имeющeй 1000 виткoв,
ecли пpи paвнoмepнoм
иcчeзнoвeнии мaгнитнoгo пoля
в тeчeниe 0,1 c в кaтушкe
индуциpуeтcя ЭДC paвнaя 10 B ?

42.

43. Задача №3

• Bитoк пpoвoдникa
плoщaдью 2
cм2 pacпoлoжeн пepпeндикуляpнo
вeктopу мaгнитнoй индукции.
Чeму paвнa ЭДC индукции в виткe,
ecли зa вpeмя 0,05 ceкунд
мaгнитнaя индукция paвнoмepнo
убывaeт c 0,5 Tл дo 0,1 Tл?