Электромагнитная индукция

1. ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ

ЕГЭ. ФИЗИКА
РЕПЕТИЦИЯ ПО ФИЗИКЕ
Владимир Петрович Сафронов
г. Ростов-на-Дону, 2015
Звоните: т. 8 928 111 7884
Пишите: [email protected]

2. Поток магнитной индукции

ПОТОК МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ
Ф, Вб (Вебер)
B 4 Вб
Потоком Ф вектора магнитной индукции
через поверхность площадью S называется
число линий индукции, пересекающих
заданную поверхность.
n
B
Поток ФB
через поверхность
определяется формулой
B S cos
S
В.П. Сафронов 2015 [email protected]
S

3. ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ

Явление электромагнитной индукции. Опыт показывает (рис.), что в проводящем
контуре, помещенном в переменный магнитный поток, возникает ЭДС индукции (εi).
Если контур замкнут — в контуре течет индукционный ток (Ii).
Переменное магнитное поле порождает
особое вихревое электрическое поле,
силовые линии которого замкнуты. Это поле
двигает заряды в проводнике, создавая ЭДС
индукции. В замкнутом проводнике
возникает индукционный ток (рис).
G
Основной закон электромагнитной индукции (закон Фарадея):
ЭДС индукции равна скорости уменьшения магнитного потока,
пересекающего площадь контура:
i
t .
t
По закону Ома сила индукционного тока:
За время
i
t через сечение контура пройдет заряд:
В.П. Сафронов 2015 [email protected]
i
1 B
t .
R
R t
R
| q | i t B R .

4. ЭДС на концах проводника

ЭДС НА КОНЦАХ ПРОВОДНИКА
ЭДС, возникающая в прямом проводнике
длиной l, который движется
со скоростью v в однородном магнитном
поле с индукцией B (l v B) :
i
V Bl v Vt
i lv B.
Vt
Vt
lvB — магнитный поток «заметаемый»
проводником за 1 секунду
В.П. Сафронов 2015 [email protected]

5. Правило Ленца

ПРАВИЛО ЛЕНЦА
i
1 B
R t
Знак (–) в выражении для индукционного тока указывает на то, что
возникающий в контуре индукционный ток направлен так,
чтобы своим магнитным потоком уменьшить изменение внешнего
магнитного потока (компенсирует вызывающую его причину).
Ii 0
I const
Ii 0
I
Ii 0
I
Индукционный ток направлен так,
чтобы компенсировать вызывающую его причину
В.П. Сафронов 2015 [email protected]

6. Самоиндукция

САМОИНДУКЦИЯ
Явление самоиндукции.
При изменении собственного (основного) тока в цепи возникает ЭДС
и ток самоиндукции (экстраток),
препятствующий этому изменению (правило Ленца).
При включении (выключении) электрических приборов
ток растет (исчезает) постепенно, а не скачком.
i
Вкл.
В.П. Сафронов 2015 [email protected]
Выкл.
t

7. Индуктивность

ИНДУКТИВНОСТЬ
L, Гн (Генри) — определяет способность контура
создавать магнитный поток.
si 3Вб
si 1Вб
I 1A
L1 1Гн
I 1A
L2 3Гн
Индуктивность электрическая характеристика контура,
зависящая от его устройства и магнитных свойств среды.
si L I
Индуктивность численно равна магнитному потоку,
который создает контур при силе тока 1А.
В.П. Сафронов 2015 [email protected]

8. Катушки индуктивности

КАТУШКИ ИНДУКТИВНОСТИ
В.П. Сафронов 2015 [email protected]

9. СЛОЖЕНИЕ ИНДУКТИВНОСТЕЙ

Индуктивности в цепи переменного тока, за счет явления
самоиндукции, ведут себя,
как сопротивления (L~R), поэтому
Последовательное соединение
L L1 L2
L1
В.П. Сафронов 2015 [email protected]
L2
Параллельное соединение
L1 L2
1 1
1
L
L L1 L2
L1 L2
L1
L2

10. ЭДС самоиндукции

ЭДС САМОИНДУКЦИИ
определяется по закону Фарадея:
si
i
si
si L L it
t
t
•ЭДС самоиндукции пропорциональна скорости изменения тока в цепи.
•Чем больше индуктивность контура, тем медленнее в нем устанавливается ток.
Энергия магнитного поля тока:
Li 2 si i
WМ
2
2
где L — индуктивность, например, соленоида,
i — сила тока.
В.П. Сафронов 2015 [email protected]

11.

В.П. Сафронов 2015 [email protected]