В каком опыте фарадей открыл явление электромагнитной индукции?

16 ответов на вопрос “В каком опыте фарадей открыл явление электромагнитной индукции?”

ASTAP 13-11-2019 Ответить

В результате опыта было также установлено, что значение индукционного тока абсолютно не зависит от способа изменения потока магнитной индукции, а определяется лишь скоростью его изменения (также в опытах Фарадея доказывается, что отклонение стрелки гальванометра (сила тока) тем больше, чем больше скорость движения магнита, или скорость изменения силы тока, или скорость движения катушек).
Открытие явления электромагнитной индукции имело огромное значение, поскольку была дана возможность получения электрического тока с помощью магнитного поля. Этим открытие дало взаимосвязь между электрическими и магнитными явлениями, что в дальнейшем послужило толчком для разработки теории электромагнитного поля.
Переменный ток, в отличие от тока постоянного, непрерывно изменяется как по величине, так и по направлению, причем изменения эти происходят периодически, т. е. точно повторяются через равные промежутки времени.
Чтобы вызвать в цепи такой ток, используются источники переменного тока, создающие переменную ЭДС, периодически изменяющуюся по величине и направлению. Такие источники называются генераторами переменного тока.
На рис. 1 показана схема устройства (модель) простейшего генератора переменного тока.
Прямоугольная рамка, изготовленная из медной проволоки, укреплена на оси и при помощи ременной передачи вращается в поле магнита. Концы рамки припаяны к медным контактным кольцам, которые, вращаясь вместе с рамкой, скользят по контактным пластинам (щеткам).

Рисунок 1. Схема простейшего генератора переменного тока
Убедимся в том, что такое устройство действительно является источником переменной ЭДС.
Предположим, что магнит создает между своими полюсами равномерное магнитное поле, т. е. такое, в котором плотность магнитных силовых линий в любой части поля одинаковая. вращаясь, рамка пересекает силовые линии магнитного поля, и в каждой из ее сторон а и б индуктируются ЭДС.
Стороны же в и г рамки — нерабочие, так как при вращении рамки они не пересекают силовых линий магнитного поля и, следовательно, не участвуют в создании ЭДС.
В любой момент времени ЭДС, возникающая в стороне а, противоположна по направлению ЭДС, возникающей в стороне б, но в рамке обе ЭДС действуют согласно и в сумме составляют обшую ЭДС, т. е. индуктируемую всей рамкой.
В этом нетрудно убедиться, если использовать для определения направления ЭДС известное нам правило правой руки.
Для этого надо ладонь правой руки расположить так, чтобы она была обращена в сторону северного полюса магнита, а большой отогнутый палец совпадал с направлением движения той стороны рамки, в которой мы хотим определить направление ЭДС. Тогда направление ЭДС в ней укажут вытянутые пальцы руки.
Для какого бы положения рамки мы ни определяли направление ЭДС в сторонах а и б, они всегда складываются и образуют общую ЭДС в рамке. При этом с каждым оборотом рамки направление общей ЭДС изменяется в ней на обратное, так как каждая из рабочих сторон рамки за один оборот проходит под разными полюсами магнита.
Величина ЭДС, индуктируемой в рамке, также изменяется, так как изменяется скорость, с которой стороны рамки пересекают силовые линии магнитного поля. Действительно, в то время, когда рамка подходит к своему вертикальному положению и проходит его, скорость пересечения силовых линий сторонами рамки бывает наибольшей, и в рамке индуктируется наибольшая ЭДС. В те моменты времени, когда рамка проходит свое горизонтальное положение, ее стороны как бы скользят вдоль магнитных силовых линий, не пересекая их, и ЭДС не индуктируется.
Таким образом, при равномерном вращении рамки в ней будет индуктироваться ЭДС, периодически изменяющаяся как по величине, так и по направлению.
ЭДС, возникающую в рамке, можно измерить прибором и использовать для создания тока во внешней цепи.
Используя явление электромагнитной индукции, можно получить переменную ЭДС и, следовательно, переменный ток.
Мой характер:сахар со стеклом 13-11-2019 Ответить

Конспекты по физике:

7 класс

Физика 7: все формулы и определения
Механическая энергия. Закон сохранения энергии
ЗАДАЧИ на КПД простых механизмов
ЗАДАЧИ на простые механизмы с решениями
Рычаг. Равновесие рычага. Момент силы
Простые механизмы. Блоки
ЗАДАЧИ на механическую мощность
ЗАДАЧИ на механическую работу с решениями
Механическая работа, мощность и КПД
ЗАДАЧИ на силу Архимеда с решениями
Сообщающиеся сосуды. Шлюзы
Закон Архимеда
ЗАДАЧИ на давление жидкостей с решениями
ЗАДАЧИ на давление твердых тел с решениями
Давление тел, жидкостей и газов
ЗАДАЧИ на силу тяжести и вес тела
Силы вокруг нас (силы тяжести, трения, упругости)
ЗАДАЧИ на плотность, массу и объем
Масса тела. Плотность вещества
ЗАДАЧИ на движение с решением
Неравномерное движение. Средняя скорость
Прямолинейное равномерное движение
Механическое движение. Траектория
Строение вещества
Физические величины

8 класс

Электромагнитные колебания и волны
Оптические приборы
Дисперсия света. Линза
Явления распространения света
Электромагнитная индукция. Опыты Фарадея
Действие магнитного поля на проводник с током
Магнитное поле постоянного магнита
Опыты Эрстеда. Магнитное поле. Электромагнит
ЗАДАЧИ на Закон Джоуля-Ленца
ЗАДАЧИ на Мощность электрического тока
ЗАДАЧИ на Работу электрического тока
ЗАДАЧИ на Параллельное соединение
ЗАДАЧИ на Последовательное соединение
ЗАДАЧИ на сопротивление проводников
ЗАДАЧИ на Закон Ома с решениями
ЗАДАЧИ на КПД тепловых двигателей
ЗАДАЧИ на парообразование и конденсацию
ЗАДАЧИ на плавление и отвердевание
ЗАДАЧИ на сгорание топлива с решениями
ЗАДАЧИ на количество теплоты с решениями
Физика 8: все формулы и определения
Колебательные и волновые явления
Электромагнитные явления
Закон Джоуля-Ленца и его применение
Работа и мощность электрического тока
Закон Ома. Соединение проводников
Электрическое сопротивление
Сила тока. Напряжение
Постоянный электрический ток
Электрическое поле. Проводники и диэлектрики
Закон сохранения электрического заряда
Два вида электрических зарядов. Взаимодействие зарядов
Электризация тел
Тепловые машины. ДВС. Удельная теплота сгорания топлива
Плавление и кристаллизация
Влажность воздуха
Кипение. Удельная теплота парообразования
Испарение. Конденсация
Уравнение теплового баланса
Количество теплоты. Удельная теплоёмкость
Виды теплопередачи: теплопроводность, конвекция, излучение
Внутренняя энергия
Тепловое равновесие. Температура. Шкала Цельсия
Диффузия. Взаимодействие молекул
Тепловое движение. Броуновское движение
милое олицетворение зла 13-11-2019 Ответить

Электромагнитная индукция

В начале XIX столетия опыты в области электромагнетизма стали чуть ли не модой. Открытие в 1820 г. Эрстедом существование магнитного поля вокруг проводника с током вызвало небывалый резонанс в научных кругах. Проводилось множество экспериментов с электричеством.
29 августа 1831 г. Фарадеем эмпирически было открыто явление электромагнитной индукции. Первоначально данное явление Фарадей обнаружил для стационарных по отношению друг к другу проводников при замыкании и размыкании цепи. Чуть позднее ученый показал, что явление электромагнитной индукции обнаруживается при движении катушек с токами друг по отношению к другу. 17 октября Фарадей отметил в лабораторном журнале, что обнаружил индукционный ток во время введения и удаления магнита в (из) катушку. За один месяц Фарадей определил все основные особенности явления электромагнитной индукции.

Опыты Фарадея

В настоящее время классическими опытами Фарадея по обнаружению явления электромагнитной индукции являются следующие эксперименты:
Гальванометр замыкают на соленоид. В соленоид вдвигается (или выдвигается из него) постоянный магнит. При перемещении магнита фиксируют отклонение стрелки гальванометра, что означает возникновение индукционного тока. При увеличении скорости перемещения магнита по отношению к катушке отклонение стрелки увеличивается. Замена полюсов магнита вызывает изменение направления отклонения стрелки гальванометра. Отметим, что магнит можно оставить неподвижным и перемещать соленоид относительно магнита.
В этом эксперименте используются две катушки. Одна вставлена в другую. Концы одной из катушек соединяют с гальванометром. Через другую катушку пропускается электрический ток. Стрелка гальванометра претерпевает отклонения, когда происходит включение (выключение) тока, его изменение (увеличение или уменьшение) или если катушки движутся относительно друг друга. Направление отклонения стрелки гальванометра противоположны при включении и выключении тока (уменьшении – увеличении силы тока).
При обобщении результатов своих экспериментов Фарадей отметил, что индукционный ток возникает всякий раз, когда происходит изменение потока магнитной индукции, сцепленного с контуром. При этом величина индукционного тока не связана со способом изменения потока, а зависит от скорости его изменения. Эмпирически Фарадей доказывал, что величина угла отклонения стрелки гальванометра связана со скоростью перемещения магнита (скоростью изменения силы тока, скоростью перемещения катушек относительно друг друга).
Своими опытами Фарадей показал, что сила тока индукции в проводящем контуре пропорциональна скорости изменения количества линий магнитной индукции, которые проходят через поверхность, которую ограничивает рассматриваемый контур.
На основе опытов Фарадея Максвелл сформулировал основной закон электромагнитной индукции. В соответствии с этим законом электродвижущая сила индукции в замкнутом контуре равна скорости изменения магнитного потока () сквозь поверхность, которую ограничивает этот контур:

где , – магнитный поток ( – угол между вектором и нормалью к плоскости контра). Минус отображает правило Ленца.
Значение опытов Фарадея заключено в том, что через явления электромагнитной индукции проявляется взаимосвязь электрического и магнитного полей. Электрическое поле, которое возникает при изменении магнитного поля, имеет иную природу, нежели электростатическое поле. Оно не имеет непосредственной связи с электрическими зарядами, и его линии напряженности не могул на них начинаться и заканчиваться. Эти линии поля подобны линиям магнитной индукции и являются замкнутыми линиями. Это электрическое поле является вихревым.

Примеры решения задач
Arasho 13-11-2019 Ответить

Глава 15. Электромагнитная индукция
В гл. 14 было показано, что электрические токи создают вокруг себя магнитное поле. Связь магнитного поля с током привела к многочисленным попыткам возбудить ток в контуре с помощью магнитного поля. Эта фундаментальная задача была блестяще решена в 1831 г. английским физиком М. Фарадеем, открывшим явление электромагнитной индукции, заключающееся в том, что в замкнутом проводящем контуре при изменении потока магнитной индукции, охватываемого этим контуром, возникает электрический ток, получивший название индукционного.
Рассмотрим классические опыты Фарадея, с помощью которых было обнаружено явление электромагнитной индукции.
Опыт I (рис. 179, а). Если в замкнутый на гальванометр соленоид вдвигать или выдвигать постоянный магнит, то в моменты его вдвигания или выдвигания наблюдается отклонение стрелки гальванометра (возникает индукционный ток); направления отклонений стрелки при вдвигании и выдвигании магнита противоположны. Отклонение стрелки гальванометра тем больше, чем больше скорость движения магнита относительно катушки. При изменении полюсов магнита направление отклонения стрелки изменится. Для получения индукционного тока магнит можно оставлять неподвижным, тогда нужно относительно магнита передвигать соленоид.

Рис. 179
Опыт II. Концы одной из катушек, вставленных одна в другую, присоединяются к гальванометру, а через другую катушку пропускается ток. Отклонение стрелки гальванометра наблюдается в моменты включения или выключения тока, в моменты его увеличения или уменьшения или при перемещении катушек друг относительно друга (рис. 179, б). Направления отклонений стрелки гальванометра также противоположны при включении и выключении тока, его увеличении и уменьшении, сближении и удалении катушек.
Обобщая результаты своих многочисленных опытов, Фарадей пришел к выводу, что индукционный ток возникает всегда, когда происходит изменение сцепленного с контуром потока магнитной индукции. Например, при повороте в однородном магнитном поле замкнутого проводящего контура в нем также возникает индукционный ток. В данном случае индукция магнитного поля вблизи проводника остается постоянной, а меняется только поток магнитной индукции через площадь контура.
Опытным путем было также установлено, что значение индукционного тока совершенно не зависит от способа изменения потока магнитной индукции, а определяется лишь скоростью его изменения (в опытах Фарадея также доказывается, что отклонение стрелки гальванометра (сила тока) тем больше, чем больше скорость движения магнита, или скорость изменения силы тока, или скорость движения катушек).
Открытие явления электромагнитной индукции имело большое значение, так как была доказана возможность получения электрического тока с помощью магнитного поля. Этим была установлена взаимосвязь между электрическими и магнитными явлениями, что послужило в дальнейшем толчком для разработки теории электромагнитного поля.
Nuadagelv 13-11-2019 Ответить

После десяти лет упорной работы Фарадею удалось показать, что не только электрический ток создает в окружающем пространстве магнитное поле, но и магнитное поле способно порождать в замкнутом проводящем контуре электрический ток, получивший название индукционного тока.
В опытах Фарадей магнитный поток, пронизывающий первый контур (катушку 1), изменялся различными способами (рис. 10.1):
1) замыкалась и размыкалась цепь второго контура;
2) с помощью реостата изменялась сила тока второго контура;
3) второй контур приближался или удалялся относительно первого контура;
4) постоянный магнит приближался или удалялся относительно первого контура;
5) движение совершал первый контур относительно магнита и контура 2, по которому протекал постоянный ток, и т. д.
Рис. 10.1

В результате в контуре возникала ЭДС индукции ?iи индукционный ток Ii, который фиксировался амперметром. Причем индукционный ток изменял свое направление при смене направления движения магнита, при изменении направления тока в контуре 2, при замене замыкания цепи второго контура ее размыканием.
В итоге Фарадей показал, что сила индукционного тока и ЭДС индукции зависят от скорости изменения магнитного потока, пронизывающего проводящий контур, и не зависит от способа изменения магнитного потока Ф.
На основании опытов Фарадей сформулировал закон электромагнитной индукции, который гласит: при всяком изменении магнитного потока, пронизывающего проводящий контур, в нем возникает ЭДС индукции ?i , равная скорости изменения магнитного потока, взятой с обратным знаком:
. (10.1)
Наличие ЭДС индукции ?i в проводящем контуре сопротивлением R приводит к возникновению в нем индукционного тока, который можно рассчитать по закону Ома для полной цепи:
. (10.2)
Направление же индукционного тока можно найти по правилу Ленца, которое гласит: индукционный ток в контуре возникает такого направления, чтобы создаваемое им магнитное поле препятствовало любым изменениям магнитного потока, вызвавшего этот индукционный ток.
Рассмотрим пример определения направления индукционного тока по правилу Ленца (рис. 10.2). Пусть проводящий контур находится во внешнем магнитном поле , которое возрастает со временем (dB/dt> 0). Тогда магнитный поток Ф, пронизывающий контур, увеличивается ( ?Ф > 0), то есть возрастает число линий , пронизывающих поверхность контура. Согласно правилу Ленца, индукционный ток препятствует нарастанию магнитного потока, поэтому он создает свое магнитное поле , линии которого направлены против линий внешнего магнитного поля. Зная Рис. 10.2
направление линий , определяют по правилу правого буравчика направление индукционного тока.
Durn 13-11-2019 Ответить

В 1831 году ученый, чтобы наглядно продемонстрировать процесс преобразования механической энергии в электрическую, построил генератор Фарадея. Этот прибор не имел практического значения, но наглядно показывал волшебство возникновения электрического тока.
Диск Фарадея представлял собой устройство, напоминающее примитивный генератор. В этой конструкции магнитное поле направлялось вдоль оси вращения, а контур оставлялся неподвижен. Удивление наблюдателей вызывало то обстоятельство, что вращение магнита вместе с диском приводило к появлению электродвижущей силы в неподвижной цепи. Это явление было названо парадоксом Фарадея. Данное противоречие разрешилось уже после смерти ученого, когда был открыт электрон, который ведет себя и как заряд, и как частица.

Исследования электоролиза

Опыты Фарадея не ограничивались изучением магнитных полей. Большая часть современных представлений об электролизе и ионах обязана своим появлением этому английскому ученому. Обширную серию опытов по изучению поведения химических растворов в электрическом поле Фарадей свел к двум простым законам, которыми мы пользуемся и в настоящее время:
Масса вещества, образованная при электролизе на электродах, прямо пропорциональна произведению времени на ток (т. е. количеству электричества);
при одном и том же количестве электричества масса вещества, образованного на электродах, пропорциональна химическому эквиваленту данного вещества.

В ходе опытов Фарадей доказал, что для получения 1,008 кг водорода необходимо затратить 96500000 кулон электричества. Столько же электричества нужно для получения 35,4 кг хлора, 63,6/2 кг меди, 16/2 кг кислорода. Таким образом, мера электричества, необходимая для получения одного химического эквивалента вещества, была названа числом Фарадея.
Огромный вклад, который внес этот необыкновенный и талантливый ученый в физику, ставит его на один уровень с Ньютоном, Джоулем, Эйнштейном и другими великими людьми.
DarkFire 13-11-2019 Ответить

Задачи урока:
изучить явление электромагнитной индукции и
условия его возникновения;
рассмотреть историю вопроса о связи магнитного
поля и электрического;
показать причинно-следственные связи при
наблюдении явления электромагнитной индукции,
раскрыть отношения явления и его сущности при
постановке опытов;
продолжить формирование изменений, наблюдать,
выделять главное, объяснять увиденное.
Оборудование: разборный школьный
трансформатор, гальванометр, постоянный магнит,
аккумулятор, источник переменного тока, реостат,
ключ, замкнутый виток с низковольтной лампой,
соединительные провода, стержень с двумя
алюминиевыми кольцами на концах, одно из которых
сплошное, другое с разрезом, портрет М.Фарадея,
телевизор, в/ф “Явление электромагнитной
индукции”, карточки-задания, кроссворды, ребус,
криптограмма, оборудование для опытов.
I. Оргмомент.
II. Мотивация учебной деятельности
Учитель. Мы с вами прошли тему
“Электромагнетизм”. Сегодня нам предстоит
выяснить, как вы усвоили этот материал. Обобщим
знания о магнитном поле, будет совершенствовать
умения объяснять магнитные явления. Раскроем
особенные и общие черты магнитного и
электрического полей, проведем контроль знаний,
продолжим формирование умений наблюдать,
обобщать, синтезировать изученное.
III. Практическая работа -КМД-
Класс делится на 4 группы. Они работают так:
Первая группа – пишет физический диктант. (Приложение
1.)
Вторая группа – решает кроссворд. (Приложение 2.)
Третья группа – решает качественные задачи. (Приложение
3.)
И получают баллы за каждую работу. Потом
обмениваются между собой заданиями.
Четвертая группа – четверо играют в карты.
Пока они готовятся, желающие получить жетоны,
правильно отвечают на поставленные вопросы:
– В каком месте Земли магнитная стрелка обоими
концами показывает на юг? (На северном
географическом полюсе)
– Если поднести несколько раз к часам сильный
магнит, то показания часов будут неправильными.
Как объяснить это? (Стальная пружина и другие
стальные детали часов, намагничиваясь,
взаимодействуют друг с другом, вследствие чего
правильный ход часов нарушается)
– Где ошибка?

– Правильно ли указано направление тока?

Учитель. А вот, что написал о магнитных
явлениях Д.И. Менделеев, мы сможем сказать, если
расшифруем, что здесь написано. (Приложение 3).
К доске идет…
Решение задач.
IV. Изучение нового материала
Учитель. Ранее в электродинамике изучались
явления, связанные или обусловленные
существованием постоянных во времени
(статических и стационарных) электрических и
магнитных полей. Появляются ли новые явления при
наличии переменных полей? Впервые явление,
вызванное переменным магнитным полем, наблюдал в
1831году М.Фарадей. Он решал ПРОБЛЕМУ: может ли
магнитное поле вызвать появление электрического
тока в проводнике? А теперь посмотрим опыты и
послушаем объяснение их.
По итогам зачета объявляются оценки и
комментируются.
Учитель. А сейчас переходим к изучению
новой темы. Цель урока мы узнаем, если разгадаем
ребус. (Приложение 2) Да, да! Именно эти
слова записал Майкл Фарадей в своем дневнике в 1822
году. “Превратить магнетизм в
электричество”. После открытия Эрстедом в 1820
году магнитного поля, было установлено, что
магнитное поле и эл.ток всегда существуют
одновременно. Фарадей, зная о тесной связи между
током и магнитном полем, был уверен, что с помощью
магнитного поля можно создать в замкнутом
проводнике эл.ток. Он провёл многочисленные
опыты и доказал это, открыв в 1831году явление
электромагнитной индукции.
С биографией М.Фарадея нас познакомит студент …
V. Демонстрация опытов Фарадея.
Учитель. Рассмотрим опыты Фарадея, с
помощью которых он открыл явление
электромагнитной индукции.
1. Возьмем соленоид, соединенный с
гальванометром (рис. 1), и будем вдвигать в него
постоянный магнит. Оказывается, что при движении
магнита стрелка гальванометра отклоняется. Если
же магнит останавливается, то стрелка
гальванометра возвращается в нулевое положение.
То же самое получается при выдвижении магнита из
соленоида или при надевании соленоида на
неподвижный магнит. Такие опыты показывают, что
индукционный ток возникает в соленоиде только
при относительном перемещении соленоида и
магнита.

Рис. 1
2. Будем опускать в соленоид В катушку с
током А (рис. 2). Оказывается, что и в этом
случае в соленоиде В возникает индукционный
ток только при относительном перемещении
соленоида В и катушки А.

Рис. 2
3. Вставим катушку А в соленоид В и
закрепим их неподвижно (рис. 3). При этом тока в
соленоиде нет. Но в моменты замыкания или
размыкания цепи катушки А в соленоиде В
появляется индукционный ток. То же самое

Рис. 3

Рис. 4
получается в моменты усиления или ослабления
тока в катушке А с помощью изменения
сопротивления R.
В дальнейшем цепь катушки А, соединенную с
источником электрической энергии, будем
называть первичной, а цепь соленоида В, в
которой возникает индукционный ток, – вторичной.
Эти же названия будем применять и к самим
катушкам.
4. Включим первичную катушку в сеть переменного
тока, а вторичную катушку соединим с лампой
накаливания (рис. 4). Оказывается, лампа
непрерывно горит, пока в первичной катушке течет
переменный ток.
Нетрудно заметить, что общим для всех описанных
опытов является изменение магнитного поля в
соленоиде, которое и создает в нем индукционный
ток.
Выясним теперь, всякое ли изменение магнитного
поля вокруг замкнутого контура наводит в нем
индукционный ток. Возьмем плоский контур в виде
рамки, соединенной с гальванометром. Поместим
рядом с рамкой магнит так, чтобы его линии
индукции не проходили внутри рамки, а находились
в ее плоскости (рис. 5а).

Рис. 5
Оказывается, что при перемещении рамки или
магнита вдоль плоскости рисунка стрелка
гальванометра не отклоняется. Если же рамку
поворачивать вокруг оси 00′ (рис. 5б), то в
ней возникает индукционный ток.
На основании описанных опытов можно сделать
следующий вывод: индукционный ток (и э. д. с.
индукции) в замкнутом контуре появляется только
в том случае, когда изменяется магнитный поток,
который проводит через площадь, охваченную
контуром.
С помощью этого явления может получится эл. ток
практически любой мощности, а это позволяет
широко использовать эл. энергию в
промышленности. Получается она в основном с
помощью индукционных генераторов, принцип
работы которых основан на явлении эл-магнитной
индукции. Поэтому Фарадей по праву считается
одним из основателей электротехники.
Рассмотрим подробнее явление электромагнитной
индукции.
Пусть в однородном магнитном поле с индукцией В
находится прямолинейный металлический
проводник длиной L.
Приведем этот проводник в движение со скоростью так, что бы угол
между векторами В и составлял 90 градусов, то вместе с
проводником будут направленно двигаться и его
собственные электроны, так как их движение
происходит в магнитном поле, то на них должна
действовать сила Лоренца.
С помощью правила левой руки можно установить,
что свободные электроны будут смещаться к концу
А. И тогда между А и В возникает напряжение U ,
которое создаст в нем эл. силу Fэл., которая
уравновесит Fл. Fэл.= Fл., в этом случае смещение
электронов прекратится.
Fэл.= Е . q = U/L . q, а Fл.= В .
. q .
sinU/L . q = В . . q . sinU = В .
. L .
sin, но напряжение на полюсах при разомкнутой цепи
= Е.
Еинд.= В . . L . sin

Рис. 6
А если проводник включить в цепь, то в ней
возникает индукционный ток.
Направление индукционного тока, возникающего в
прямолинейном проводнике при его движении в
магнитном поле, определяется по правилу правой
руки (рис. 7): если правую руку расположить вдоль
проводника так, чтобы линии магнитной индукции
входили в ладонь, а отогнутый большой палец
показывал направление движения проводника, то
четыре вытянутых пальца укажут направление
индукционного тока в проводнике.

Рис. 7
VI. Закон Ленца.
Учитель. В катушке, замкнутой на
гальванометр, при перемещении магнита, возникает
индукционный ток. Как определить направление
индукционного тока? По правилу правой руки? (А
переломов не бойтесь!) Давайте определим это!
Индукционный ток создает собственное магнитное
поле. Связь между направлением индукционного
тока в контуре и индуцирующим магнитным полем
была установлена Ленцем.
Пусть имеется катушка, вокруг катушки существует изменяющееся
магнитное поле и оно пронизывает витки другой
катушки. А при всяком изменении магнитного поля,
пронизывающего контур замкнутого проводника, в
нем наводится индукционный ток. А как определить
направление индукционного тока? По правилу
правой руки?
Обратимся к опыту. Почему кольцо отталкивается
от магнита? А с прорезью нет? (U – тока нет.)

Значит в кольце возник ток (инд.), магнитное
поле. И можно определить поле. Поменяем полюса
магнита. И видим: что взаимодействие между
полюсами всегда препятствует движению магнита.
Ленцу удалось обобщить эту закономерность: эту
связь называют законом Ленца.
Определение: индукционный ток всегда имеет
такое направление, при котором его магнитное
поле противодействует причине его вызывающей.
Eщё раз повторим правило Ленца.
Вернемся к опыту. Стрелка гальванометра
отклоняется тем дальше, чем быстрее вдвигается в
соленоид магнит или катушка с током.

Э.д.с. индукции, возникающая в какой-либо цепи,
прямо пропорциональна скорости изменения
магнитного потока – время, за которое происходит
изменение магнитного потока. Знак минус
показывает, что когда магнитный поток
уменьшается ( –
отриц.), э.д.с. создает индукционный ток,
увеличивающий магнитный поток и наоборот.
Исходя из формулы:

1Bб = 1В 1с
VII. Закрепление материала.
Просмотр видеофильма “Электромагнитная
индукция”. Решение задач.
VIII. Задание на дом.
§ 23(2-6). № 18.10, № 18.12, № 14. Повторить “Эл.ток в
газах”
IX. Итог урока.
Учитель. Спасибо вам за урок!.
Приложение 1.
Физический диктант
1. Напишите формулы для расчетов:
а) силы Лоренца;
б) магнитной проницаемости среды;
в) модуля вектора магнитной индукции;
г) магнитного потока;
д) силы Ампера;
2. Дополните следующие определения:
а) сила Лоренца – это …
б) сила Ампера – это …
в) температура Кюри – это …
г) магнитная проницаемость среды характеризует
…
3. Какая физическая величина измеряется в
теслах? Чему равна 1Тл?
4. Какими способами можно получить магнитное
поле?
5. Какие величины характеризуют это поле?
6. Какую физическую величину измеряют в веберах?
Чему равен 1Вб?
7. Дополните предложения:
а) У диамагнетиков они обладают свойством …
б) У ферромагнетиков их отличительные свойства …
в) У парамагнетиков для них характерно …
г) Сила Ампера применяется …
д) Электроизмерительные приборы
магнитоэлектрической системы состоят из
…………….., действуют они так:
е) Сила Лоренца используется …
–
Приложение 2.
КРОССВОРД “ДОГАДАЙТЕСЬ”
По вертикали в выделенных клетках: катушка
проводов с железным сердечником внутри. В каждую
клетку включая нумерованную напишите по букве
так чтобы по горизонтали получить слова:

1. Ученый, впервые обнаруживший взаимодействие
электрического тока и магнитные стрелки.
2. Место магнита, где наблюдаются наиболее
сильные магнитные действия.
3. Устройство, работающее на слабых токах, при
помощи которого можно управлять электрической
цепью с сильными токами.
4. Изобретатель первого в мире телеграфного
аппарата, печатающего буквы.
5 и 6. Приборы, совместное пользование которыми
позволяет передавать звук на далекие расстояния.
7. Изобретатель электромагнитного телеграфа и
азбуки из точек и тире.
8. Ученый, объяснивший намагниченность молекул
железа электрическим током.
9. Прибор, служащий для ориентации на местности,
основной частью которого является магнитная
стрелка.
10. Русский ученый, который изобрел электрический
телеграф с магнитными стрелками.
11. Одна из основных частей приборов 5 и 6,
названных выше.
12. Приемник тока, служащий для превращения
электрической энергии в механическую.
13. Вещество, из которого делают постоянные
магниты.
Приложение 3.
РЕБУС

Рис. 8
Прочитайте слова английского физика, которыми
он определил поставленную перед собой задачу.
Назовите ученого, год, когда эта задача была
решена, и явление которое им было открыто.
КАКОЕ СЛОВО?
Отгадайте слово по буквам, каждую из которых
надо определить, решив задачу

Рис. 9
1. Мысленно поставьте стрелку по направлению
тока на участке проводника НМ.
2. Каков номер в алфавите второй буквы слова,
покажет после включения тока северный конец
магнитной стрелки.
3. Поставьте знак направления тока в кружке
изображающем сечение проводника, и из двух
подсчетов выберите тот, который содержит этот
знак.
4. Мысленно поставьте стрелку, указывающую
направление магнитных линий внутри катушки с
током.
5. Нужная буква стоит у северного конца магнитной
стрелки.
6. Выберите букву, которая стоит у положительного
полюса источника тока.
ПРОЧТИ ФРАЗУ

Рис. 10
Serendipity 13-11-2019 Ответить

. (3.54)
Тогда из уравнения (3.54) сразу же следует, что
. (3.55)
В числителе выражения (3.55) стоит алгебраическая сумма ЭДС, действующих в контуре. Следовательно,
.
Какова же физическая причина возникновения ЭДС? На заряды в проводнике АВ действует сила Лоренца при движении проводника вдоль оси x. Под действием этой силы положительные заряды будут смещаться вверх, в результате чего электрическое поле в проводнике будет ослаблено. Другими словами, в проводнике появится ЭДС индукции. Следовательно, в рассмотренном нами случае физической причиной возникновения ЭДС является сила Лоренца. Однако, как мы уже отмечали, и в неподвижном замкнутом контуре может появиться ЭДС индукции, если будет изменяться магнитное поле, пронизывающее этот контур.
В этом случае заряды можно считать неподвижными, а на неподвижные заряды сила Лоренца не действует. Чтобы объяснить возникновение ЭДС в этом случае, Максвелл предположил, что всякое изменяющееся магнитное поле порождает в проводнике изменяющееся электрическое поле, которое и является причиной возникновения ЭДС индукции. Циркуляция вектора напряжённости, действующей в этом контуре, таким образом, будет равна ЭДС индукции, действующей в контуре:
. (3.56)
Явление электромагнитной индукции используется для превращения механической энергии вращения в электрическую – в генераторах электрического тока. Обратный процесс – превращение электрической энергии в механическую, основанный на вращательном моменте, действующем на рамку с током в магнитном поле, используется в электродвигателях.

Рассмотрим принцип действия генератора электрического тока (рис. 3.13). Пусть у нас проводящая рамка вращается между полюсами магнита (это может быть и электромагнит) с частотой w. Тогда угол между нормалью к плоскости рамки и направлением магнитного поля изменяется по закону a = wt. В этом случае магнитный поток, сцепленный с рамкой, будет изменяться в соответствии с формулой
, (3.57)
где S – площадь контура. В соответствии с законом электромагнитной индукции в рамке будет индуцироваться ЭДС
, (3.58)
с emax = BSw. Таким образом, если в магнитном поле вращается с постоянной угловой скоростью проводящая рамка, то в ней будет индуцироваться ЭДС, изменяющаяся по гармоническому закону. В реальных генераторах вращают много витков, соединенных последовательно, а в электромагнитах, для увеличения магнитной индукции, используют сердечники с большой магнитной проницаемостью m..
Индукционные токи могут возникать и в толще проводящих тел, помещённых в переменное магнитное поле. В этом случае эти токи называются токами Фуко. Эти токи вызывают разогрев массивных проводников. Это явление используется в вакуумных индукционных печах, где сильные токи разогревают металл до плавления. Поскольку разогрев металлов происходит в вакууме, то это позволяет получать особо чистые материалы.
Эксклюзивчик 13-11-2019 Ответить

Фарадей был уверен в единой природе электрических и магнитных явлений. Вскоре после открытия Эрстеда он писал: «…представляется весьма необычным, чтобы, с одной стороны, всякий электрический ток сопровождался магнитным действием соответствующей интенсивности, направленным под прямым углом к току, и чтобы в то же время в хороших проводниках электричества, помещенных в сферу этого действия, совсем не индуцировался ток, не возникало какое-либо ощутимое действие, эквивалентное по силе такому току». Упорный труд в течение десяти лет и вера в успех привели Фарадея к открытию, которое впоследствии легло в основу устройства генераторов всех электростанций мира, превращающих механическую энергию в энергию электрического тока. (Источники, работающие на других принципах: гальва-нические элементы, аккумуляторы, термо- и фотоэлементы — дают ничтожную долю вырабатываемой электрической энер-гии.)
Долгое время взаимосвязь электрических и магнитных явлений обнаружить не удавалось. Трудно было додуматься до главного: только меняющееся во времени магнитное поле может возбудить электрический ток в неподвижной катушке или же сама катушка должна двигаться в магнитном поле.
Открытие электромагнитной индукции, как назвал Фарадей это явление, было сделано 29 августа” 1831 г. Редкий случай, когда столь точно известна дата нового замечательного открытия. Вот краткое описание первого опыта, данное самим Фарадеем.
«На широкую деревянную катушку была намотана медная проволока длиной в 203 фута , и между витками ее намотана проволока такой же длины, но изолированная от первой хлоп-чатобумажной нитью. Одна из этих спиралей была соединена с гальванометром, а другая — с сильной батареей, состоящей из 100 пар пластин… При замыкании цепи удалось заметить внезапное, но чрезвычайно слабое действие на гальванометр, и то же самое замечалось при прекращении тока. При непрерывном же прохождении тока через одну из спиралей не удавалось отметить ни действия на гальванометр, ни вообще какого-либо индукционного действия на другую спираль, несмо- Рис. 5.1
тря на то что нагревание всей спирали, соединенной с батареей, и яркость искры, проскакивающей между углями, свидетельствовали о мощности батареи».
Итак, первоначально была открыта индукция в неподвижных друг относительно друга проводниках при замыкании и размыкании цепи. Затем, ясно понимая, что сближение или удаление проводников с током должно приводить к тому же результату, что и замыкание и размыкание цепи, Фарадей с помощью опытов доказал, что ток возникает при перемещении катушек относительно друг друга (рис. 5.1). Знакомый с трудами Ампера, Фарадей понимал, что магнит — это совокупность маленьких токов, циркулирующих в молекулах. 17 октября, как зарегистрировано в его лабораторном журнале, был обнаружен индукционный ток в катушке во время вдвигания (или выдвигания) магнита (рис. 5.2). В течение одного месяца Фарадей опытным путем открыл все существен- ные особенности явления электромагнитной индукции. Оста-валось только придать закону строгую количественную форму и полностью вскрыть физическую природу явления.
Уже сам Фарадей уловил то общее, от чего зависит появление индукционного тока в опытах, которые внешне выглядят по-разному.
В замкнутом проводящем контуре возникает ток при изменении числа линий магнитной индукции, пронизывающих поверхность, ограниченную этим контуром. И чем быстрее меняется число линий магнитной индукции, тем больше возникающий ток. При этом причина изменения числа линий магнитной индукции совершенно безразлична. Это может быть и изменение числа линий магнитной индукции, прони-зывающих неподвижный проводник вследствие изменения силы тока в соседней катушке, и изменение числа линий вследствие движения контура в неоднородном магнитном поле, густота линий которого меняется в пространстве (рис. 5.3).
Фарадей не только открыл явление, но и первым сконструировал несовершенную пока еще модель генератора электрического тока, превращающего механическую энергию вращения в ток. Это был массивный медный диск, вращающийся между полюсами сильного магнита (рис. 5.4). Присоединив ось и край диска к гальванометру, Фарадей обнаружил откло-
В
\
\
\
\
\
\
\
\L
S нение стрелки. Ток был, правда, слаб, но найденный принцип позволил впоследствии построить мощные генераторы. Без них электричество и по сей день было бы мало кому доступной роскошью.
В проводящем замкнутом контуре возникает электрический ток, если контур находится в переменном магнитном поле или движется в постоянном во времени поле так, что число линий магнитной индукции, пронизывающих контур, меняется. Это явление называется электромагнитной индукцией.
porch kitte 13-11-2019 Ответить

Явлением электромагнитной индукции называется возникновении электрического тока в замкнутом проводящем контуре при изменении во времени магнитного потока, пронизывающего контур. Оно было открыто выдающимся английским физиком М. Фарадеем в 1831 году в серии опытов.
Опыты Фарадея.
Рис. 4.10.1. Рис. 4.10.2.
Опыт 1 (рис. 4.10.1). На немагнитный стержень С намотаны два длинных куска изолированного медного провода. Концы одного через ключ К присоединены к источнику тока И, образуя контур 1, а концы другого к гальванометру Г, образуя контур 2. При замыкании ключа К стрелка гальванометра слегка отклонялась, затем быстро возвращалась в исходное положение.
Фарадей назвал ток, возникающий в цепи 2, индукционным током. Фарадей также заметил, что при замыкании и размыкании ключа направления индукционного тока в контуре 2 были противоположными. Вместе с тем Фарадея озадачила кратковременность данного явления. Также этот опыт не давал ответа на вопрос, что является причиной возникновения индукционного тока: изменение тока в контуре 1 или изменение магнитного поля, возникающего при замыкании ключа.
Опыт 2 (рис. 4.10.2). Катушка К из медной проволоки подключена к гальванометру Г. Магнит вдвигают внутрь катушки и выдвигают из нее, в результате в цепи возникает индукционный ток. Направление индукционного тока зависит от того, каким полюсом обращен магнит, а также удаляется он от катушки или приближается к ней.
Основной вывод, который сделал Фарадей в результате своих опытов, следующий: при изменении магнитного потока в контуре возникает ЭДС, которая и приводит к появлению индукционного тока. Величина ЭДС индукции определяется из закона электромагнитной индукции.
Закон электромагнитной индукции Фарадея. При любом изменении магнитного потока, сквозь поверхность, натянутую на некоторый контур, в контуре возникает ЭДС электромагнитной индукции, пропорциональная и противоположная по знаку скорости изменения магнитного потока.
В СИ коэффициент пропорциональности в законе электромагнитной индукции равен 1, в результате этот закон можно записать в виде:
, (4.10.1)
где магнитный поток через контур, который определяется по формуле (4.9.12).
Наличие знака «минус» в законе электромагнитной индукции связано с направлением индукционного тока, которое можно найти с помощью правила Ленца (1833 г.).
Правило Ленца. Индукционный ток, возникающий в замкнутом контуре, имеет такое направление, при котором созданный им поток магнитной индукции через площадку ограниченную контуром, стремится компенсировать то изменение потока магнитной индукции, которое вызывает данный ток.
Рассмотрим применение этого правила на примере прибора Ленца (рис. 4.10.3).
Рис. 4.10.3.
Лента и два алюминиевых кольца уравновешены на острие. Одно кольцо сплошное, а другое с разрезом. Если вдвигать или выдвигать магнит в разрезанное кольцо, то кольцо двигаться не будет, т.к. в нем не возникает индукционного тока (хотя ЭДС индукции при этом возникает).
Индукционный ток будет возникать в сплошном кольце, если вдвигать в него магнит. Если полюса магнита расположены так, как изображено на рис. 4.10.3, то в соответствии с правилом Ленца при увеличении магнитного потока сквозь кольцо направление нормали n будет противоположным направлению линий магнитной индукции. Направление нормали однозначно задает направление индукционного тока. В результате чего кольцо будет отталкиваться. Если изменить полюса магнита, результат останется прежним. При выдвигании магнита кольцо притягивается, независимо от полюсов магнита.
С аналогичным свойством препятствовать всякому воздействию мы уже сталкивались ранее в механике. Это свойство называется инертностью. Т.о. правило Ленца говорит об инертности магнитного поля.
Правило Ленца отражает тот экспериментальный факт, что ЭДС индукции и скорость изменения магнитного потока всегда имеют противоположные знаки. Правило Ленца имеет глубокий физический смысл – оно является следствием закона сохранения энергии в электромагнитных процессах. Энергия индуцированного электрического тока в контуре может идти на нагревание проводников, превращаться в механическую энергию движущихся проводников и т.д.
Изменение магнитного потока, пронизывающего замкнутый контур, может происходить по различным причинам. Например, вследствие перемещения, вращения или деформации контура или его частей в постоянном во времени магнитном поле. В случае неподвижного контура магнитный поток может изменяться, если магнитное поле изменяется во времени.
Рассмотрим подробнее некоторые из этих причин.
1. Природа ЭДС, возникающей в проводнике, движущемся в постоянном магнитном поле.
Рис. 4.10.4.
Рассмотрим прямой проводник, движущийся с постоянной скоростью v в однородном магнитном поле индукцией B (рис. 4.10.4). Положительные и отрицательные свободные заряды движутся вместе с проводником со скоростью v относительно магнитного поля. На эти заряды действует сила Лоренца FЛ, направленная вдоль проводника. Под действием силы Лоренца свободные заряды смещаются и накапливаются на концах проводника. Таким образом, на концах проводника возникает разность потенциалов, а внутри проводника создается электрическое поле напряженности E. Это поле действует на заряды электрическими силами Fэл. Накопление зарядов на концах проводника приводит к увеличению напряженности электрического поля, и тем самым увеличению силы Fэл. При определенной разности потенциалов на концах проводника электрическая сила становится равной силе Лоренца: , и перераспределение зарядов прекращается. Таким образом, сила Лоренца, двигающая заряды вопреки действию электрических сил, имеет неэлектрическую природу, т.е. является сторонней силой, которая приводит к возникновению ЭДС на концах проводника.
Найдем эту ЭДС индукции. ЭДС равна отношению работы сторонних сил Aстор по перемещению пробного заряда q к величине этого заряда:
, (4.10.2)
где l – вектор перемещения положительных зарядов под действием одного лишь электрического поля напряженности E.
Т.к. сила Лоренца перемещает заряды против действия электрической силы, то ее работа отрицательна
. (4.10.3)
В результате получим формулу для ЭДС индукции движущегося проводника.
. (4.10.4)
Если концы движущегося проводника замкнуть (рис. 4.10.5), то в такой замкнутой цепи потечет индукционный ток в направлении силы Лоренца, т.е. от «минуса» к «плюсу» проводника. Направление индукционного тока обычно определяют с помощью правила правой руки.
Рис. 4.10.5.
Правило правой руки. Расположим правую руку так, чтобы силовые линии магнитного поля входили в ладонь, а отогнутый большой палец совпадал с перпендикулярной линиям поля проекцией скорости движения, то остальные четыре пальца укажут направление индукционного тока в проводнике, движущемся в магнитном поле.
Правило правой руки полностью эквивалентно правилу Ленца.
Покажем теперь, что формула (4.10.4) для ЭДС движущегося проводника следует также и из закона электромагнитной индукции (4.10.1). За время t площадь контура изменяется на (см. рис. 4.10.5). Изменение магнитного потока за это время равно
.
Следовательно .
2. Природа ЭДС, возникающей в неподвижном контуре при изменении магнитного поля, в котором находится этот контур.
В этом случае возникновение ЭДС индукции уже нельзя объяснить действием силы Лоренца. Электроны в неподвижном проводнике могут приводиться в движение только электрическим полем. Это электрическое поле порождается не электрическими зарядами, а изменяющимся во времени магнитным полем. Работа этого поля при перемещении единичного положительного заряда по замкнутому контуру равна ЭДС индукции, возникающей в неподвижном проводнике, т.е. не равна нулю. Следовательно, электрическое поле, порожденное изменяющимся магнитным полем, не является потенциальным. Такое поле, как мы уже знаем из §8, называется вихревым электрическим полем. Представление о вихревом электрическом поле было введено в физику великим английским физиком Дж. Максвеллом в 1861 году.
В массивных проводниках вихревое электрическое поле приводит к появлению вихревых токов. Вихревые токи, возникающие в массивных проводниках, называются токами Фуко. Токи Фуко приводят к нагреванию проводников. Чтобы избежать значительного нагревания за счет токов Фуко, массивные сердечники трансформаторов делают состоящими из тонких пластин.
Beazelanim 13-11-2019 Ответить

Из школьного курса физики опыты Фарадея хорошо известны (рис 3.1,рис 3.2, рис 3.3).

Рис. 3.1 Рис. 3.2

Рис. 3.3
Если подносить постоянный магнит к катушке или наоборот (рис.3.1), то в катушке возникнет электрический ток. То же самое происходит с двумя близко расположенными катушками: если к одной из катушек подключить источник переменного тока, то в другой также возникнет переменный ток (рис. 3.2), но лучше всего этот эффект проявляется, если две катушки соединить сердечником (рис. 3.3).
По определению Фарадея общим для этих опытов является следующее: если поток вектора индукции, пронизывающий замкнутый, проводящий контур, меняется, то в контуре возникает электрический ток.
Это явление называют явлением электромагнитной индукции, а ток – индукционным. При этом явление совершенно не зависит от способа изменения потока вектора магнитной индукции.
Итак, получается, что движущиеся заряды (ток) создают магнитное поле, а движущееся магнитное поле создает (вихревое) электрическое поле и собственно индукционный ток.
Для каждого конкретного случая Фарадей указывал направление индукционного тока.
В 1833 г. русский физик Э.Х. Ленц установил общее правило нахождения направления тока: индукционный ток всегда направлен так, что магнитное поле этого тока препятствует изменению магнитного потока, вызывающего индукционный ток. Это утверждение носит название правило Ленца.
Заполнение всего пространства однородным магнетиком приводит, при прочих равных условиях, к увеличению индукции в µ раз. Этот факт подтверждает то, что индукционный ток обусловлен изменением потока вектора магнитной индукции , а не потока вектора напряженности .

Эффект Холла
Величина ЭДС индукции
Lemon4ik_YT 13-11-2019 Ответить

Тип урока: объяснение нового материала.
Цели: познакомить с явлением электромагнитной индукции; ввести понятие «индукционный ток»; уметь анализировать экспериментальные данные и результаты наблюдений.
Задачи:
Образовательная. Актуализация знаний о магнитных явлениях и продолжение их изучения.
Развивающая. Развитие творческих способностей учащихся, формирование умений находить ответы на вопросы, делать самостоятельные выводы и анализировать факты в ходе обсуждения демонстрационных опытов.
Воспитательная. Воспитание культуры речи учащихся, умение к самостоятельному исследованию, к совместной и коллективной работе в группе, рациональном разделении труда, к уважению чужой точки зрения.
Оборудование: интерактивная доска; катушка (2 шт.), демонстрационный гальванометр, ключ, соединительные провода, источник тока.
Структура урока
Этапы урока
Средства и методы обучения
Необходимое время
1. Введение
Орг. момент. Проверка отсутствующих. Объявление целей и задач урока
5 минут
2. Проверка домашнего задания
Тестирование с использованием системы голосования «Вердикт»
10 минут
3. Объяснение нового материала
Слайд шоу «Майкл Фарадей». Демонстрационные опыты.
15 минут
4. Закрепление
Кроссворд «Магнитные явления»
10минут
5. Итог урока
Выставление оценок. Домашнее задание.
5 минут
Ход урока
1. Введение.
Здравствуйте, ребята. Сегодня мы продолжим разговор о магнитном поле. И сегодня на роке мы познакомимся с очень интересным явлением, связанным с магнитным полем и с гениальным ученым, автором этого явления Майклом Фарадеем. Но прежде, чем приступить к новой теме, я бы хотела проверить, что вы усвоили на прошлом уроке.
2. Проверка домашнего задания.
I группа
2. Магнитное поле создается…
А) неподвижными заряженными частицами.
Б) движущимися заряженными частицами.
В) неподвижными ионами.
2. Линии магнитного поля в пространстве вне постоянного магнита…
А) начинаются на северном полюсе магнита, заканчиваются на южном.
Б) начинаются на южном полюсе магнита, заканчиваются на северном.
В) начинаются на северном полюсе магнита, заканчиваются на бесконечности.
3. Проводник с током расположен перпендикулярно плоскости листа, ток направлен от нас. Выберите рисунок, изображающий магнитное поле такого проводника с током.

4. В однородное магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции поместили прямолинейный проводник, по которому течет ток 0,6А. Сила со стороны магнитного поля 2А действует на каждые 20см длины провода. Индукция поля равна:
А) 0,015 Тл.
Б) 1,5 Тл.
В) 6 Тл.
5. Разноименные магнитные полюсы…, а одноименные -…
А) … притягиваются, …отталкиваются.
Б) … отталкиваются, …притягиваются.
II группа (программа голосования Вердикт)
1. Магнитное поле создается…
1) неподвижными заряженными частицами;
2) движущимися заряженными частицами;
3) собственными частицами.
2. Какое явление наблюдают в опыте Эрстеда?
1) поворот магнитной стрелки вблизи проводника с током;
2) взаимодействие двух заряженных стрелок;
3) взаимодействие двух проводников с током.
3. Линии однородного магнитного поля…
1) искривлены, их густота меняется от точки к точке;
2) параллельны друг другу и расположены с одинаковой густотой;
3) расположены хаотично.
4. С помощью правила буравчика можно определить…
1) направление линий магнитного поля;
2) направление силы магнитного поля;
3) направление положительно заряженной частицы.
5. Определить индукцию магнитного поля проводника, по которому протекает ток 4 А, если поле действует с силой 0,4 Н на каждые 10 см проводника.
1) 0,5 Тл.
2) 2 Тл.
3) 1 Тл.
3. Объяснение нового материала.
Сегодня мы продолжим разговор о магнитное поле. Для начала, давайте вспомним, что нам известно о магнитном поле.
Что называется магнитным полем? Каковы его основные свойства?
Ученик: Магнитное поле это особый вид материи. Магнитное поле порождается только движущимися зарядами, в частности электрическим током. Магнитное поле действует на тела, следовательно обладает энергией. Магнитное поле обнаруживается по действию на магнитную стрелку.
Как изображается магнитное поле?
Ученик: Для наглядного представления магнитного поля используют магнитные линии. Это воображаемые линии, вдоль которых расположились бы маленькие магнитные стрелки, помещенные в магнитное поле.
Что представляют собой линии магнитного поля прямого проводника с током?
Ученик: Магнитные линии прямого проводника с током представляют собой концентрические окружности , лежащие в плоскости, перпендикулярной проводнику.
Какая связь существует между электрическим током и магнитным полем?
Ученик: Магнитное поле порождается движущимися заряженными частицами. Электрический ток- это упорядоченное движение заряженных частиц. Следовательно, электрический ток порождает магнитное поле (вокруг проводника стоком существует магнитно поле).
Чем объяснить, что магнитная стрелка компаса устанавливается в данном месте Земли в определенном направлении?
Ученик: Вокруг Земли существует магнитное поле и магнитная стрелка компаса устанавливается вдоль его магнитных линий.
Приведите опыт, доказывающий связь между направлением тока в проводнике и направлением линий магнитного поля.
Ученик: При изменении направления тока в проводнике все магнитные стрелки поворачиваются на 180°.
Что можно определить, используя правило буравчика?
Ученик: С помощью правила буравчика по направлению тока можно определить направление линий магнитного поля, создаваемого этим током. А по направлению линий магнитного поля- направление тока, создающего это поле.
От чего зависит направление силы, действующей на проводник с током в магнитном поле?
Ученик: Направление силы, действующей на проводник с током зависит от направления тока и направления линий магнитного поля.
Как называется величина, служащая количественной характеристикой магнитного поля?
Ученик: Эта величина получила название магнитной индукции. Магнитная индукция- векторная величина. Направление магнитной индукции выбрано перпендикулярно направлению тока и направлению силы, с которой поле действует на ток.

Итак, вокруг электрического тока существует магнитное поле. Электрический ток и магнитное поле неотделимы друг от друга. Если электрический ток порождает магнитное поле, то не может ли магнитное поле, порождать электрический ток в проводнике. Впервые такую задачу решил английский ученый Майкл Фарадей. Давайте познакомимся с этим гениальным ученым немного поближе.
Слайд-шоу «Майкл Фарадей» (комментарии к слайд шоу):
1 слайд – Майкл Фарадей родился в Лондоне в семье кузнеца. Мальчик смог получить лишь начальное образование.
2 слайд – С двенадцати лет он работал, сначала разносчиком газет, затем подмастерьем в переплетной мастерской. Однако недостаток знаний Фарадей компенсирует самообразованием. В 1813 один из заказчиков подарил Фарадею пригласительные билеты на лекции великого химика Гемфри Дэви в Королевском институте. Эти лекции сыграли большую роль в решении Фарадея посвятить себя науке.
3 слайд – Все основные работы по электричеству и магнетизму Фарадей представлял Королевскому обществу в виде серий докладов на протяжении 24 лет под названием Экспериментальные исследования по электричеству. Однажды, когда он не явился на заседание королевского общества, его спросили, по какой причине он не пришел. Он ответил: «Я занимался более важным делом- я превращал магнетизм в электричество.»
После открытия в 1820 Х. Эрстедом магнитного действия электрического тока Фарадея увлекла проблема связи между электричеством и магнетизмом. В 1822 в его лабораторном дневнике появилась запись: «Превратить магнетизм в электричество».
Давайте рассмотрим упрощенный вариант опытов Фарадея:
Подключим к чувствительному гальванометру катушку с большим числом витков. Перемещая вдоль катушки постоянный магнит, мы увидим, что, пока магнит движется, стрелка гальванометра отклоняется. То есть в катушке возникает электрический ток. Как только магнит останавливается, этот ток исчезает . При движении магнита в обратном направлении электрический ток в катушке возникает вновь, но направление тока теперь будет так же противоположно первому. Ток, который возникает в катушке, когда относительно нее движется постоянный магнит, назвали индукционным. (Слово «индукционный» образовано от латинского слова inductio — наведение.) Этот ток в катушке индуцируется, т. е. наводится движущимся магнитом. Можно двигать не магнит, а катушку относительно магнита; и здесь мы вновь обнаружим индукционный ток.

Подключим одну катушку к источнику тока и вставим во вторую, подключенную к гальванометру. При движении катушки, по которой идет ток внутри второй, также возникает индукционный ток, существование которого демонстрирует нам гальванометр.

При замыкании и размыкании цепи первой катушки происходит изменение силы тока, а следовательно изменение магнитного поля вокруг нее, и мы также наблюдаем наличие индукционного тока во второй катушке.

Из опытов видно, что само существование магнитного поля недостаточно. И тогда Фарадея посетило великое прозрение: электрическое поле возбуждается лишь при изменении магнитного поля. Сегодня эффект возникновения электрического поля при изменении магнитного физики называют электромагнитной индукцией.
Явление электромагнитной индукции: при всяком изменении магнитного потока, пронизывающего контур замкнутого проводника, в этом проводнике возникает электрический ток, существующий в течение всего процесса изменения магнитного потока.
4 слайд – В 1824 Фарадей был избран членом Королевского общества, а через год стал директором лаборатории в Королевском институте. Величайшей заслугой Фарадея стало то, что он высказал идею об электрическом и магнитном поле.
5 слайд – Он не мог математически развить эти идеи, и в его монументальной работе “Экспериментальные исследования электричества” нет ни одного уравнения! Однако именно идеи Фарадея легли в основу уравнений Максвелла. Позднее Эйнштейн говорил, что в развитии электромагнетизма Фарадей по отношению к Максвеллу – то же самое, что в развитии механики Галилей по отношению к Ньютону.
6 слайд – Однажды после лекции Фарадея в Королевском обществе, где он демонстрировал свои опыты, к нему подошел богатый коммерсант, оказывавший обществу материальную поддержку, и надменным голосом спросил:
– Всё, что вы нам здесь показывали, господин Фарадей, действительно красиво. Но теперь скажите мне, для чего годится эта магнитная индукция!?
– А для чего годится только что родившийся ребёнок? – ответил рассердившийся Фарадей. На вопрос коммерсанта в последующие годы ответили многие учёные и изобретатели, и прежде всего, Вернер фон Сименс (1816-1892), изобретший в 1866г. динамо-машину, положившую основу для промышленного производства электроэнергии.
7слайд – На счету великого ученого более 10 открытий в области химии и физики.
8 слайд – Никакие почести не уменьшили природную скромность Фарадея. Он отказался от дворянского звания, президентства в Королевском обществе, крупных гонораров и даже от государственной пенсии. Следуя его воле, на его надгробии в Вестминстерском аббатстве выбито лишь два слова – Майкл Фарадей.
Имя Майкла Фарадея и его открытия заняли достойное место среди гениальных ученых человечества. Его имя вошло в историю физики и в честь этого гениального ученного была названа единица измерения емкости.
4. Закрепление.
Итак, подведем итоги. Внимание на доску.
Вид интерактивной доски

Кроссворд «Магнитные явления»
1. Наука о природе. (Физика)
2.
Когда с тобою этот друг
Ты можешь без дорог
Шагать на север и на юг
На запад и восток.
(Компас)
3. Прибор, показывающий наличие тока в цепи. (Гальванометр)
4 Тело, способное притягивать к себе железные тела. (Магнит)
5. Физическая величина, характеризующая магнитное поле. (Индукция)
6. Единица измерения магнитной индукции. (Тесла)
7. Ученый, основоположник экспериментальной физики. (Галилей)

5. Итог урока.
Выставление оценок. Дом. задание.
VideoAnswer 13-11-2019 Ответить
VideoAnswer 13-11-2019 Ответить
VideoAnswer 13-11-2019 Ответить
VideoAnswer 13-11-2019 Ответить

В каком опыте фарадей открыл явление электромагнитной индукции?

16 ответов на вопрос “В каком опыте фарадей открыл явление электромагнитной индукции?”

Добавить ответ Отменить ответ