Презентация. Электромагнитная индукция

Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №72»

Электродинамика Электромагнитная индукция

(1-я часть)

Презентацию подготовил

учитель физики – информатики

В.С.Дубовик

г.Саратов

2009

Электромагнитная индукция

1

На этом занятии Вы должны изучить следующие вопросы:

• явление электромагнитной индукции;
• отличие переменных электрических и магнитных полей от постоянных;
• магнитный поток;
• направление индукционного тока;
• правило Ленца;
• закон электромагнитной индукции;
• вихревое электрическое поле;
• ЭДС индукции в движущихся проводниках;
• применение явления электромагнитной индукции.

В результате Вы должны научиться:

• определять направление индукционного тока магнитной индукции;
• вычислять магнитный поток;
• вычислять ЭДС индукции.

Для этого:

• Изучите материалы учебника [11, § 8-14]; 
• Ответьте на вопросы для самоконтроля;
• Рассмотрите методику решения задач данного типа;

2

Открытие явления электромагнитной индукции

МАЙКЛ ФАРАДЕЙ

(1791-1867)

На гравюре: Майкл Фарадей читает лекцию с наглядными демонстрациями своих опытов в Королевском институте в Лондоне в 1830году

3

Наблюдение явления электромагнитной индукции

Явление возникновения ЭДС в контуре при изменении магнитного потока, пронизывающего контур, называется электромагнитной индукцией.

4

Магнитный поток. Закон электромагнитной индукции

Магнитным потоком Φ через площадь S контура называют величину:

Φ = B  ·  S  · cos α

Единица магнитного потока в системе СИ называется вбером (Вб). Магнитный поток, равный 1 Вб, создается магнитным полем с индукцией 1 Тл, пронизывающим по направлению нормали плоский контур площадью 1 м 2 .

Фарадей экспериментально установил, что при изменении магнитного потока в проводящем контуре возникает ЭДС индукции E инд , равная скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром, взятой со знаком минус:

0, а ЭДС инд I инд течет навстречу выбранному положительному направлению обхода контура. Правило Ленца отражает тот экспериментальный факт, что ЭДС инд и ΔФ/Δt всегда имеют противоположные знаки (знак «минус» в формуле Фарадея). Правило Ленца имеет глубокий физический смысл – оно выражает закон сохранения энергии." width="640"

5

Направление индукционного тока. Правило Ленца

Опыт показывает, что индукционный ток, возбуждаемый в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, всегда направлен так, что создаваемое им магнитное поле препятствует изменению магнитного потока, вызывающего индукционный ток. Это утверждение называется правилом Ленца (1833 г.).

Ленц Эмилий Христианович

(1804 - 1865)

Иллюстрация правила Ленца.

В этом примере ΔФ/ Δ t  0, а ЭДС инд I инд течет навстречу выбранному положительному направлению обхода контура.

Правило Ленца отражает тот экспериментальный факт, что ЭДС инд и ΔФ/Δt всегда имеют противоположные знаки (знак «минус» в формуле Фарадея). Правило Ленца имеет глубокий физический смысл – оно выражает закон сохранения энергии.

ЭДС индукции в движущихся проводниках

6

Возникновение ЭДС индукции объясняется действием силы Лоренца на свободные заряды в движущихся проводниках. Сила Лоренца играет в этом случае роль сторонней силы.

Работа силы F Л на пути l равна A = F Л · l = eυB l .

По определению ЭДС

Соотношению для ЭДС инд можно придать привычный вид. За времы Δt площадь контура изменяется на ΔS = l υΔt. Изменение магнитного потока за это время равно

ΔΦ = BlυΔt. Следовательно,

Решение задач

7

II.1

Решение задач

8

II.2

B

B i

Решение задач

9

II.3

,

Решение задач

10

II.4

Решение задач

11

II.5

Решение задач

12

II.6

Решение задач

13

Решение задач

14

II.7

Решение задач

15

II.8

Знак «-» можно не учитывать т.к. не задано,

как изменяется магнитный поток.

Решение задач

16

Решение задач

17

Решение задач

18

Решение задач

19

Домашнее задание

19

§§ 11,13, Упр.2 (8,9)

Рассмотреть все задачи из пробных вариантов ЕГЭ за 2006 – 2009 г.г. по теме электромагнитная индукция.