Электромагнитная индукция закон электромагнитной индукции: Закон электромагнитной индукции (закон Фарадея) – формула, физический смысл - Санкт-Петербургское государственное бюджетное учреждение социального обслуживания населения

Содержание

ЭДС индукции. Основные определения и формулы. Электромагнитная индукция. Закон электромагнитной индукции

ЭДС ИНДУКЦИИ

ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ФОРМУЛЫ

Электромагнитная индукция: в замкнутом проводящем контуре при изменении магнитного потока (т.е. вектора _B^!), охватываемого этим контуром, возникает электрический ток индукционный ток.

Правило Ленца: индукционный ток всегда направлен так, чтобы противодействовать причине его вызывающей.

Закон электромагнитной индукции: ε_i= − ^d_dt^Φ возникающая в контуре

ЭДС индукции.

Если замкнутый контур, в котором индуцируется ЭДС состоит не из одного витка, а из N витков и, если, магнитный поток, охватываемый каждым витком одинаков и равен Φ₁, то суммарный поток Φ сквозь поверхность, натянутую на данный контур: Φ = NΦ₁ полный магнитный поток или потокосцепление.

εi = −N ddtΦ1 .

Изменение тока в контуре, которое ведет к возникновению ЭДС индукции в этом же контуре называется самоиндукцией.

Если в пространстве, где находится контур с током I , нет ферромагнетиков, то полный магнитный поток через контур пропорционален силе тока I : Φ = LI , где L коэффициент пропорциональности индуктивность контура.

Взаимная индукция:

Рассмотрим два неподвижных контура 1 и 2, расположенных достаточно близко друг к другу. Если в контуре 1 течет ток I₁, то он создает через контур 2 полный магнитный поток Φ

2, пропорциональный (при отсутствии ферромагнетиков) току I₁: Φ =₂L I_{21 1}.

Аналогично, если в контуре 2 течет ток I₂, он создает через контур 1 полный магнитный поток: Φ =₁L I_{12 2}.

Коэффициенты L₁₂ и L₂₁ называют взаимной индуктивностью контуров.

Теорема взаимности: при отсутствии ферромагнетиков коэффициенты L₁₂ и L₂₁ одинаковы: L₁₂

= L₂₁.

Взаимная индукция: при всяком изменении тока в одном из контуров в другом контуре возникает ЭДС индукции.

Согласно закону электромагнитной индукции, ЭДС, возникающие в контурах 1 и 2 равны, соответственно: ε₁= − ^d_dt^Φ¹= −L₁₂^dI_dt²,

ε2 = − ddtΦ = −L21 dIdt1 .

С учетом явления электромагнитной индукции, закон Ома для контура 1:

R I_{1 1}=ε₁−

L₁^dIdt¹− L₁₂^dIdt², где ε₁ сторонняя ЭДС в контуре 1 (помимо индукционных ЭДС), L₁ индуктивность контура 1.

Энергия магнитного поля:

Дополнительная работа, совершаемая сторонними силами против ЭДС самоиндукции в процессе установления тока: δA_доп= IdΦ .

При отсутствии ферромагнетиков контур с индуктивностью L, по которому течет ток I обладает энергией:

W = ¹₂LI²= ¹₂IΦ = ^Φ_2L² магнитная

W dV энергия магнитного поля.

объемная плотность магнитной энергии. Данное выражение справедливо лишь для случаев, когда зависимость _{B H}^{! !}( ) линейная, т.е. для пара- и диамагнетиков.

W ₌^{L I}^{1 1}2 ²₊^{L I}^{2 2}2 ²+ L I I_{12 1 2} магнитная энергия двух контуров с токами

; первые два слагаемых собственная энергия, последнее слагаемое взаимная энергия.

W dV dV dV полевая трактовка энергии, где B₁ магнитное поле тока I₁, B₂ магнитное поле тока I₂.

ЗАДАЧИ ЭДС индукции, ЭДС самоиндукции:

1. Провод, имеющий форму параболы y = kx², находится в однородном магнитном поле _B^!, перпендикулярном плоскости параболы. Из вершины параболы перемещают поступательно и без начальной скорости перемычку с постоянным ускорением

a. Найти ЭДС индукции в образовавшемся контуре как функцию времени.

Решение:

За время dt перемычка переместится на dy , и замкнутый контур получит приращение площади dS = 2xdy .

Если S^!↑↑ B^!, то dΦ = BdS .

Поток Φ возрастает и индукционный ток I_и течет против часовой стрелки, порождая поле B^!_и↑↓ B^! компенсируя изменение Φ .

Тогда εи = − ddtΦ = −B 2xdydt . Но dydt = v = at , x = ky = at2k2 .

Поэтому ε_и= −B⋅2at ^at_2k²= −Ba ²_k^at².

Ответ: Ba t².

2. Плоская спираль с большим числом N витков, плотно прилегающих друг к другу, находится в однородном магнитном поле, перпендикулярном в плоскости спирали. Наружный радиус спирали равен

a. Магнитное поле изменяется со временем по закону B = B₀sinωt . Найти амплитудное значение ЭДС индукции, наведенной в спирали.

Решение:

Выделим участок спирали толщиной dr . В нем dN = ^N_adr витков по форме совпадающих с окружностью радиуса r .

Полный магнитный поток через этот участок спирали равен d

Φ = B r dNπ ²= ^{B N}^πa r dr².

Полный магнитный поток через всю спираль равен

Φ = ^∫₀a dΦ = B Nπ_ar₃3 ₀a=πNa₃2 B₀sinωt.

Тогда B t и амплитуда ε_и₀_=
−^π^Na₃²ωB₀.

Ответ: εи0 = −πNa3 2ωB

3. По двум металлическим столбам, поставленным вертикально

40.

Электромагнитная индукция. Энергия магнитного поля. Медицинская физика

Урок-презентация по теме “Электромагнитная индукция”

Цели урока:

Образовательные – раскрыть сущность явления электромагнитной индукции; разъяснить учащимся правило Ленца и научить их пользоваться им для определения направления индукционного тока; разъяснить закон электромагнитной индукции; научить учащихся производить расчет ЭДС индукции в простейших случаях.
Развивающие – развивать познавательный интерес учащихся, умение логически мыслить и обобщать. Развивать мотивы учения и интерес к физике. Развивать умение видеть связь между физикой и практикой.
Воспитательные – воспитывать любовь к ученическому труду, умение работать в группах. Воспитывать культуру публичных выступлений.

Оборудование:

Учебник «Физика – 11» Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев, В.М.Чаругин.
Сборник задач по физике 10-11. Г.Н. Степанова.
«Физика – 11». Поурочные планы к учебнику Г.Я.Мякишева, Б.Б.Буховцева. автор – составитель Г.В. Маркина.
В/м и видеоматериалы. Школьный физический эксперимент «Электромагнитная индукция» (разделы: «Примеры электромагнитной индукции», «Правило Ленца», «Закон электромагнитной индукции»).
Компьютер и проектор.
Материал «Библиотека наглядных пособий».
Презентация к уроку.

План урока:

Этапы урока	Время мин.	Методы и приемы
1. Организационный момент: Введение Исторические сведения	1 5	Сообщение учителем темы, целей и задач урока. Слайд 1. Жизнь и деятельность М.Фарадея. (Сообщение учащегося). Слайды 2, 3, 4.
2. Объяснение нового материала Определение понятий «электромагнитная индукция», «индукционный ток». Введение понятия магнитного потока. Связь магнитного потока с числом линий индукции. Единицы магнитного потока. Правило Э.Х.Ленца. Изучение зависимости индукционного тока (и ЭДС индукции) от числа витков в катушке и скорости изменения магнитного потока. Применение ЭМИ на практике.	6 5 6 6 3	1. Демонстрация опытов по ЭМИ, анализ опытов, просмотр видеофрагмента «Примеры электромагнитной индукции», Слайды 5, 6. 2. Беседа, просмотр презентации. Слайд 7. 3. Демонстрация справедливости правила Ленца. Видеофрагмент «Правило Ленца». Слайды 8, 9. 4. Работа в тетрадях, выполнение рисунков, работа с учебником. 5. Беседа. Эксперимент. Просмотр видеофрагмента «Закон электромагнитной индукции». Просмотр презентации. Слайды 10, 11. 6. Просмотр презентации Слайд 12.
3. Закрепление изученного материала	10	1. Решение задач № 1819,1821(1.3.5) (Сборник задач по физике 10-11. Г.Н. Степанова)
4. Подведение итогов	2	2.Обобщение изученного материала учащимися.
5. Домашнее задание	1	§ 8-11 (учить), Р. №902(б,г,е),911 (письменно в тетрадях)

ХОД УРОКА

I. Организационный момент

1. Электрические и магнитные поля порождаются одними и теми же источниками – электрическими зарядами. Поэтому можно сделать предположение о том, что между этими полями существует определенная связь. Это предположение нашло экспериментальное подтверждение в 1831 году в опытах выдающегося английского физика М. Фарадея, в которых он открыл явление электромагнитной индукции. (слайд 1).

Эпиграф:

«Счастливая случайность
выпадает лишь на одну долю
подготовленного ума».

Л.Пастернак

2. Краткий исторический очерк о жизни и деятельности М.Фарадея. (Сообщение учащегося). (Слайды 2, 3).

II. Впервые явление, вызванное переменным магнитным полем, наблюдал в 1831 году М.Фарадей. Он решил проблему: может ли магнитное поле вызывать появление электрического тока в проводнике? (Слайд 4).

Электрический ток, рассуждал М.Фарадей, может намагнитить кусок железа. Не может ли магнит, в свою очередь, вызвать появление электрического тока? Долгое время эту связь обнаружить не удавалось. Трудно было додуматься до главного, а именно: движущийся магнит, или меняющееся магнитное поле, может возбудить электрический ток в катушке. (Слайд 5).
(просмотр видеофрагмента «Примеры электромагнитной индукции» [4]). (Слайд 6).

Вопросы:

Как вы думаете, что приводит к возникновению электрического тока в катушке?
Почему ток был кратковременным?
Почему тока нет, когда магнит находится внутри катушки (Рисунок 1), когда не перемещается ползунок реостата (Рисунок 2), когда одна катушка перестает двигаться относительно другой?

Вывод: ток появляется при изменении магнитного поля.

Явление электромагнитной индукции заключается в возникновении электрического тока в проводящем контуре, который либо покоится в переменном во времени магнитном поле, либо движется в постоянном магнитном поле таким образом, что число линий магнитной индукции, пронизывающих контур меняется.
В случае изменяющегося магнитного поля его основная характеристика В – вектор магнитной индукции может меняться по величине и направлению. Но явление электромагнитной индукции наблюдается и при магнитном поле с постоянной В.

Вопрос: Что же при этом меняется?

Изменяется площадь, которую пронизывает магнитное поле, т.е. изменяется число силовых линий, которые пронизывают эту площадь.

Для характеристики магнитного поля в области пространства вводят физическую величину – магнитный поток – Ф (Слайд 7).

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

Произведение В cos = В_nпредставляет собой проекцию вектора магнитной индукции на нормаль n к плоскости контура. Поэтому Ф = В_n S.

Единица магнитного потока – Вб (Вебер).

Магнитный поток в 1 вебер (Вб) создается однородным магнитным полем с индукцией 1Тл через поверхность площадью 1м² , расположенную перпендикулярно вектору магнитной индукции.
Главное в явлении электромагнитной индукции состоит в порождении электрического поля переменным магнитным полем. В замкнутой катушке возникает ток, что и позволяет регистрировать явление (Рисунок 1).
Возникающий индукционный ток того или иного направления как-то взаимодействует с магнитом. Катушка с проходящим по ней током подобно магниту с двумя полюсами – северным и южным. Направление индукционного тока определяет, какой конец катушки выполняет роль северного полюса. На основании закона сохранения энергии можно предсказать, в каких случаях катушка будет притягивать магнит, а в каких отталкивать.
Если магнит приближать к катушке, то в ней появляется индукционный ток такого направления, магнит обязательно отталкивается. Для сближения магнита и катушки нужно совершить положительную работу. Катушка становится подобной магниту, обращенному одноименным полюсом к приближающемуся к ней магниту. Одноименные полюса отталкиваются. При удалении магнита наоборот.

В первом случае магнитный поток увеличивается (Рисунок 5), а во втором случае уменьшается. Причем в первом случае линии индукции В/ магнитного поля, созданного возникшим в катушке индукционным током, выходят из верхнего конца катушки, т.к. катушка отталкивает магнит, а во втором случае входят в этот конец. Эти линии на рисунке изображены более темным цветом. В первом случае катушка с током аналогична магниту, северный полюс которого находится сверху, а во втором случае – снизу.
Аналогичные выводы можно сделать с помощью опыта показанного на рисунке (Рисунок 6).

(Просмотр фрагмента «Правило Ленца») [4]

Вывод: Возникающий в замкнутом контуре индукционный ток своим магнитным полем противодействует тому изменению магнитного потока, которым вызван. (Слайд 8).

Правило Ленца. Индукционный ток всегда имеет такое направление, при котором возникает противодействие причинам, его породившим.

Алгоритм определения направления индукционного тока. (Слайд 9)

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 ∆Ф<0).
3. Определить направление линий индукции магнитного поля В′, созданного индукционным током (если ∆Ф>0, то линии В и В′ направлены в противоположные стороны; если ∆Ф<0, то линии В и В′ сонаправлены).
4. Пользуясь правилом буравчика (правой руки), определить направление индукционного тока.
Опыты Фарадея показали, что сила индукционного тока в проводящем контуре пропорциональна скорости изменения числа линий магнитной индукции, пронизывающих поверхность, ограниченную этим контуром. (Слайд 10).
При всяком изменении магнитного потока через проводящий контур в этом контуре возникает электрический ток.
ЭДС индукции в замкнутом контуре равна скорости изменения магнитного потока через площадь, ограниченную этим контуром.
Ток в контуре имеет положительное направление при убывании внешнего магнитного потока.

(Просмотр фрагмента «Закон электромагнитной индукции» [4])

(Слайд 11).

ЭДС электромагнитной индукции в замкнутом контуре численно равна и противоположна по знаку скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную этим контуром.

Открытие электромагнитной индукции внесло существенный вклад в техническую революцию и послужило основой современной электротехники. (Слайд 12).

III. Закрепление изученного

Решение задач № 1819, 1821(1.3.5)

(Сборник задач по физике 10-11. Г.Н. Степанова [2]).

IV. Домашнее задание:

§8–11[1] (учить), Р. № 902(б, г, е), № 911 (письменно в тетрадях) [5]

Список литературы:

Учебник «Физика – 11» Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев, В.М.Чаругин.
Сборник задач по физике 10-11. Г.Н. Степанова.
«Физика – 11». Поурочные планы к учебнику Г.Я.Мякишева, Б.Б.Буховцева. автор-составитель Г.В. Маркина.
В/м и видеоматериалы. Школьный физический эксперимент «Электромагнитная индукция» (разделы: «Примеры электромагнитной индукции», «Правило Ленца», «Закон электромагнитной индукции»).
Сборник задач по физике 10-11. А.П.Рымкевич.

Законы электромагнитной индукции Фарадея: первый и второй законы

Что такое закон Фарадея

Закон электромагнитной индукции Фарадея (называемый законом Фарадея ) является основным законом электромагнетизма, предсказывающим, как магнитное поле будет взаимодействовать с электрическая цепь для создания электродвижущей силы (ЭДС). Это явление известно как электромагнитная индукция.

Закон Фарадея гласит, что в проводнике, который подвергается воздействию изменяющегося магнитного поля, возникает ток.Закон электромагнитной индукции Ленца утверждает, что направление этого индуцированного тока будет таким, что магнитное поле, создаваемое индуцированным током , противодействует начальному изменяющемуся магнитному полю, которое его создало. Направление этого тока можно определить с помощью правила правой руки Флеминга.

Закон индукции Фарадея объясняет принцип работы трансформаторов, двигателей, генераторов и катушек индуктивности. Закон назван в честь Майкла Фарадея, который провел эксперимент с магнитом и катушкой.В ходе эксперимента Фарадей обнаружил, как ЭДС индуцируется в катушке при изменении потока, проходящего через катушку.

Эксперимент Фарадея

В этом эксперименте Фарадей берет магнит и катушку и подключает к катушке гальванометр. При запуске магнит покоится, поэтому в гальванометре нет отклонения, т. е. стрелка гальванометра находится в центральном или нулевом положении. При приближении магнита к катушке стрелка гальванометра отклоняется в одну сторону.

Когда магнит удерживается неподвижно в этом положении, стрелка гальванометра возвращается в нулевое положение. Теперь, когда магнит удаляется от катушки, стрелка имеет некоторое отклонение, но в противоположном направлении, и снова, когда магнит становится неподвижным, в этой точке относительно катушки стрелка гальванометра возвращается в нулевое положение. Точно так же, если магнит удерживается неподвижно, а катушка движется в сторону и к магниту, гальванометр также показывает отклонение.Также видно, что чем быстрее изменяется магнитное поле, тем больше будет ЭДС индукции или напряжение в катушке.

Положение магнита	Прогиб в гальванометре

не прогибает в гальванометре
Магнит движется к катушету	прогиб в гальванометре в одном направлении
магнит удерживается неподвижно в том же положении (около катушки)	В гальванометре нет отклонения
Магнит отходит от катушки	В гальванометре отклонение, но в противоположном направлении от катушки)	В гальванометре нет отклонения

Вывод: Из этого эксперимента Фарадей пришел к выводу, что всякий раз, когда существует относительное движение между проводником и магнитным полем, потокосцепление с катушкой изменяется, и это изменение в потоке индуцирует напряжение на катушке.

Майкл Фарадей сформулировал два закона на основе приведенных выше опытов. Эти законы называются Фарадеевскими законами электромагнитной индукции .

Первый закон Фарадея

Любое изменение магнитного поля катушки с проводом вызывает появление в катушке ЭДС. Эта индуцированная ЭДС называется ЭДС индукции, и если цепь проводника замкнута, ток также будет циркулировать по цепи, и этот ток называется индуктивным током.
Способ изменения магнитного поля:

Путем перемещения магнита к катушке или от нее
Путем перемещения катушки в магнитное поле или из него
Путем изменения площади катушки, помещенной в магнитное поле
При вращении катушки относительно магнита

Второй закон Фарадея

Он гласит, что величина ЭДС, индуцированной в катушке, равна скорости изменения потока, связанного с катушкой.Потокосцепление катушки является произведением числа витков в катушке и потока, связанного с катушкой.

Формула закона Фарадея

Рассмотрим магнит, приближающийся к катушке. Здесь мы рассматриваем два момента времени T ₁ и время T ₂ .

Потокосцепление с катушкой во времени,

Изменение потокосцепления,

Пусть это изменение потокосцепления будет,

Итак, Изменение потокосцепления

Теперь скорость изменения потокосцепления

Возьмем производную справа и получим

Скорость изменения потокосцепления

Но по закону электромагнитной индукции Фарадея скорость изменения потокосцепления равна ЭДС индукции .

С учетом закона Ленца.

Где:

Поток Φ в Вб = BA
B = напряженность магнитного поля
A = площадь катушки

Как увеличить ЭДС в катушке

катушки, т.е. N, из полученных выше формул легко видно, что если число витков в катушке увеличивается, ЭДС индукции также увеличивается.
За счет увеличения напряженности магнитного поля, т.е. B, окружающего катушку. Математически, если магнитное поле увеличивается, увеличивается поток, а если поток увеличивается, индуцированная ЭДС также увеличивается.Теоретически, если катушка проходит через более сильное магнитное поле, будет больше силовых линий, которые катушка может разрезать, и, следовательно, будет больше индуцированной ЭДС.
За счет увеличения скорости относительного движения между катушкой и магнитом. Если относительная скорость между катушкой и магнитом увеличивается по сравнению с предыдущим значением, катушка будет перерезать линии потока с большей скоростью, поэтому ЭДС индукции будет больше. будет производиться.

Применение закона Фарадея

Закон Фарадея — один из самых основных и важных законов электромагнетизма.Этот закон находит применение в большинстве электрических машин, промышленности, медицине и т. д.

Работа силовых трансформаторов основана на законе Фарадея
Основным принципом работы электрического генератора является закон взаимной индукции Фарадея.
Индукционная плита — самый быстрый способ приготовления пищи. Он также работает по принципу взаимной индукции. Когда ток течет по катушке из медной проволоки, расположенной под контейнером для приготовления пищи, он создает изменяющееся магнитное поле.Это переменное или меняющееся магнитное поле индуцирует ЭДС и, следовательно, ток в проводящем сосуде, а мы знаем, что протекание тока всегда производит в нем тепло.
Электромагнитный расходомер используется для измерения скорости определенных жидкостей. Когда магнитное поле приложено к электрически изолированной трубе, в которой течет проводящая жидкость, то согласно закону Фарадея в ней индуцируется электродвижущая сила. Эта индукционная ЭДС пропорциональна скорости течения жидкости.
Основы электромагнитной теории. Представление Фарадея о силовых линиях используется в хорошо известных уравнениях Максвелла. Согласно закону Фарадея, изменение магнитного поля вызывает изменение электрического поля, и в уравнениях Максвелла используется обратное этому закону.
Он также используется в музыкальных инструментах, таких как электрогитара, электрическая скрипка и т. д.

Принципы и законы электромагнитной индукции

Трудно представить мир без электричества.В нашем современном обществе электричество стало основой нашего комфорта, обеспечивая нас светом, охлаждая нас, предлагая развлечения и многое другое. Знаете ли вы, что электромагнитная индукция используется для питания многих электрических устройств? Можно использовать практически любой источник механической энергии, такой как текущая вода и ветер, для выработки электрического тока, если его можно подключить к электрическому генератору.

Закон электромагнитной индукции был открыт Майклом Фарадеем. Сегодня он используется при проектировании электрических генераторов и трансформаторов. Электромагнитная индукция – это производство напряжения, когда электрический проводник пересекает стационарные линии магнитного поля или изменяющееся магнитное поле. Возникающее напряжение называется индуцированной электродвижущей силой (ЭДС индуцирования). Читайте дальше, чтобы узнать больше о принципах электромагнитной индукции!

Принципы электромагнитной индукции
Явление электромагнитной индукции показывает, что когда проводник, такой как провод, проходит через магнитное поле и пересекает линии поля, он индуцирует ток в проводе.

Например, соедините два конца катушки с гальванометром (измерителем силы тока) и поместите рядом с ним магнит. Показания гальванометра при неподвижном магните будут равны нулю. Вы заметите, что гальванометр будет указывать вправо, когда северный полюс магнита перемещается по направлению к катушке. Он указывает обратно на ноль, когда движение магнита прекращается. Если магнит отодвинуть от катушки, ток течет в противоположном направлении.Таким образом, гальванометр указывает налево.

Этот эксперимент показывает, что:

Относительное движение между магнитом и катушкой отвечает за производство тока в катушке.
Направление, которое указывает гальванометр, меняется на противоположное, если направление движения меняется на противоположное.

На основе эксперимента мы можем прийти к двум законам электромагнитной индукции.

Закон Фарадея
При изменении магнитного потока, связывающего металлическую проволочную катушку, e.м.ф. индуцируется. Закон индукции Фарадея гласит, что величина ЭДС индукции прямо пропорциональна скорости изменения магнитного потока. Другими словами, чем быстрее меняется магнитное поле, тем больше ЭДС индукции. будет.

Закон Ленца
Закон Ленца гласит, что направление ЭДС индукции а индуцированный ток в замкнутой цепи всегда противодействует изменению вызывающего его магнитного потока.

Электромагнитная индукция в генераторе переменного тока
В то время как электродвигатель представляет собой устройство, преобразующее электрическую энергию в механическую, электрический генератор делает обратное.Он использует механическую энергию для выработки электричества с помощью электромагнитной индукции. Генератор переменного тока применяет закон электромагнитной индукции Фарадея, вращая катушку в магнитном поле, чтобы индуцировать ЭДС. между концами катушки.

Напряжение в проводе можно увеличить, перемещая провод быстрее, используя большую катушку или увеличивая силу магнитного поля. Увеличение числа витков катушки также создает больший ток в катушке.

Правило правой руки Флеминга можно использовать для определения направления индуцированного тока, протекающего по проводу.Согласно этому правилу, покажите большой, указательный и средний пальцы так, чтобы все 3 пальца были перпендикулярны друг другу. Учитывая, что ваш указательный палец указывает направление магнитного поля с севера на юг, большой палец будет указывать в направлении движения проводника, средний палец выровняется по направлению индуцированного тока.

Электронно-лучевой осциллограф
Электронно-лучевой осциллограф — это электронное устройство отображения, используемое для преобразования электрических сигналов в визуальные.Они используются в таких приложениях, как радиостанции, для наблюдения за передачей и приемом сигналов. Такие свойства, как напряжение, ток, частота и сопротивление, можно рассчитать с помощью измерений с помощью электронно-лучевого осциллографа.

Электронно-лучевой осциллограф обеспечивает точное измерение времени и амплитуды сигналов напряжения в широком диапазоне частот. Когда электронно-лучевой осциллограф подключен к генератору переменного тока, на экране можно увидеть волну. При увеличении скорости вращения генератора вдвое количество пиков на экране и амплитуда волны увеличатся вдвое.

Заключение
Теперь, когда вы лучше понимаете принципы электромагнитной индукции, вы можете больше исследовать другие интересные темы физики! Если вы ищете обучение по физике уровня O, чтобы преуспеть в своем классе, у нас есть лучшие преподаватели, готовые помочь вам! Запишитесь на уроки физики прямо сейчас!

Теоретический вывод второго закона электромагнитной индукции Фарадея

Pub. Дата: 28 сентября 2020 г.

Процитируйте эту статью:
Вэй Фэн. Теоретический вывод второго закона электромагнитной индукции Фарадея. Международный журнал физики . 2020; 8(4):120-123. doi: 10.12691/ijp-8-4-1

[1]	Роберт Кингман, С.Кларк Роуленд, Сабин Попеску, Экспериментальное наблюдение закона индукции Фарадея, Am. Дж. Физ. 2002(70) 595-560.

[2]	А.Сингх, Ю. Н. Мохапатра и С. Кумар, Электромагнитная индукция и демпфирование: количественные эксперименты с использованием интерфейса ПК, Am. Дж. Физ (2002). 70, 424-427.

[3]	Р. Кингман, С. К. Роуленд и С. Попеску, Экспериментальное наблюдение закона индукции Фарадея, Am. Дж. Физ. 2002(70), 595-598.

[4]	К. К. Джонс, Аппарат закона Фарадея для лаборатории первокурсников, Am.Дж. Физ. (1987) 55, 1148-1150.

[5]	Дж. Барберо, Дж. А. Мансанарес и С. Мэйф, ЭДС индукции в соленоиде: простая количественная проверка закона Фарадея, Phys. Образовательный (1994) 29, 102-105.

[6]	К. С. МакЛатчи, П. Бэкман и Л. Боган, Количественный эксперимент по магнитному разрушению, Am. Дж. Физ. 1993(61), 1096-1101.

[7]	К.Хан Д., Джонсон Э. М., Броккен А., Болдуин С., Затухание вихревых токов магнита, движущегося по трубе, Am. J. Phys. 1998 (66), 1066-1076.

[8]	Р. К. Никлин, Закон Фарадея и качественные эксперименты, Am. J. Phys. (1986) 54, 422-428;

[9]	К. С. МакЛатчи, П. Бэкман и Л. Боган, Количественный эксперимент по магнитному разрушению, Am. J. Phys. (1993) 61, 1096-1101.

[10]	Дж. Мансанарес, Дж. Бискерт, Г. Гарсия-Бельмонте, М. Феранандез Алонсо, Эксперимент по импульсам магнитной индукции, Am. Дж. Физ (1994). 62,702-706.

[11]	П. Карпена, Измерение скорости посредством магнитной индукции, Am. Дж. Физ (1997). 65, 135-140.

[12]	Игал Галили, Дов Каплан и Ярон Лехави, Преподавание закона электромагнитной индукции Фарадея во вводном курсе физики, Am.Дж. Физ. (2006) 74, 337.

Физика 133 Неделя 10 (Электромагнитная индукция) – Физический факультет

** ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ** . Пожалуйста, помните о своих цепях и при необходимости включите контактный ключевой переключатель или блок резисторов.

Индуктивность

Ассортимент катушек индуктивности

Это примеры обычных предметов домашнего обихода, все из которых используют катушки индуктивности.Пожалуйста, не стесняйтесь передавать их своим ученикам.

Обратная ЭДС

Хотя эта схема питается от батареи на 6 В, вы можете заставить мигать неоновую лампочку на 90 В! поскольку параллельно лампочке подключена большая катушка, после размыкания цепи она будет действовать как повышающий трансформатор.

Наведенные токи

Гальванометр подключен к спиральному проводу. Когда коровий магнит вставляется и вынимается из катушки, на гальванометре отображается индуцированный ток.

Светодиод, меняющий цвет

Красный и зеленый светодиоды подключены к катушке. Когда вы вставляете катушку в сильное магнитное поле или вынимаете ее из него, индуцированный ток зажигает один из светодиодов в зависимости от его направления.

Создание токов с помощью катушек

Подключите меньшую первичную катушку к аккумулятору. Когда вы затем перемещаете эту катушку в большую катушку или из нее, на гальванометре будет отображаться индуцированный ток.

**Пожалуйста, не забудьте отключить аккумулятор, иначе он разрядится**

Вихревые течения

Маятник вихревых токов

Два алюминиевых листа различной формы качаются в сильном магнитном поле.Индуцированные вихревые токи окажут заметное и сильное влияние на один из ваших маятников!

Вихретоковые трубки

После того, как вы уронили немагнитный предмет в трубу, бросьте прилагаемый неодимовый магнит! Наведенные вихревые токи значительно уменьшат ускорение, и вы, похоже, бросите вызов гравитации!

Ощущение вихревых токов

Позвольте вашим ученикам провести сильным магнитом по этой большой медной пластине. Они почувствуют заметное сопротивление, создаваемое наведенными вихревыми токами.Вы также можете положить магнит на лист рядом с немагнитным предметом и медленно создать наклон.

Бросить кольцо

Используйте аппарат Элиу Томпсона (с железным сердечником и без него), чтобы индуцировать ток в различных кольцеобразных объектах. В зависимости от того, есть ли в кольце щель, вихревой ток поднимет кольцо вверх.

Генераторы и двигатели

Простой двигатель

Проволока с током закручена и подвешена над магнитом.При подключении к аккумулятору и легком нажатии катушка начнет вращаться, и у вас есть простой двигатель! **Вы закорачиваете аккумулятор, поэтому не оставляйте его подключенным**

Ручные генераторы

Покажите своим ученикам, как механическая энергия может быть преобразована в электрическую или наоборот с помощью этих небольших генераторов. Используйте с лампочкой для имитации электрического генератора или конденсатором для имитации электродвигателя. Вы даже можете соединить два вместе!

Генераторы постоянного и переменного тока

Используйте рукоятку, чтобы вращать проволочную катушку в магнитном поле.