Ang mag-aaral ay dapat:
magagawang: pangasiwaan ang mga pisikal na instrumento at gamitin ang mga ito sa gawaing laboratoryo; upang siyasatin ang kababalaghan ng electromagnetic induction - upang matukoy kung ano ang nakasalalay sa magnitude at direksyon ng kasalukuyang induction; gumamit ng kinakailangang sangguniang literatura;
alam: mga pamamaraan para sa pagsukat ng kuryente na natupok ng isang electrical appliance; ang pag-asa ng kapangyarihan na natupok ng bombilya sa boltahe sa mga terminal nito; siyasatin ang dependence ng conductor resistance sa temperatura.
Seguridad ng aralin
Kagamitan at kasangkapan: milliammeter, coil-coil, arcuate magnet, strip magnet, DC power supply, dalawang coils na may mga core, rheostat, key, long wire, connecting wires.
Mga handout:
Maikling teoretikal na materyales sa paksa ng gawaing laboratoryo
Ang kasalukuyang induction sa isang closed circuit ay nangyayari kapag nagbabago magnetic flux sa pamamagitan ng lugar na hangganan ng tabas. Ang pagpapalit ng magnetic flux sa pamamagitan ng circuit ay maaaring gawin sa dalawang magkaibang paraan:
1) pagbabago sa paglipas ng panahon magnetic field, kung saan mayroong isang nakapirming circuit kapag ang magnet ay itinulak sa coil o kapag ito ay hinila;
2) ang paggalaw ng circuit na ito (o ang mga bahagi nito) sa isang palaging magnetic field (halimbawa, kapag naglalagay ng coil sa isang magnet).
Mga tagubilin para sa pagsasagawa ng gawaing laboratoryo
Ikonekta ang coil-coil sa mga clamp ng milliammeter, at pagkatapos ay ilagay ito at alisin ito north pole arcuate magnet sa iba't ibang bilis (tingnan ang figure), at sa bawat kaso tandaan ang maximum at minimum na lakas ng induction current at ang direksyon ng pagpapalihis ng pointer ng instrumento.
Larawan 9.1
1. Baliktarin ang magnet at dahan-dahang itulak ang south pole ng magnet sa coil at pagkatapos ay bunutin ito. Ulitin ang eksperimento sa mas mabilis na bilis. Bigyang-pansin kung saan lumihis ang karayom ng milliammeter sa oras na ito.
2. Tiklupin ang dalawang magnet (bar at arko) mga poste ng parehong pangalan at ulitin ang eksperimento na may iba't ibang bilis ng mga magnet sa coil.
3. Kumonekta sa mga clamp ng milliammeter sa halip ng coil isang mahabang wire, nakatiklop sa ilang mga liko. Ang paglalagay at pagtanggal ng mga pagliko ng wire mula sa poste ng arcuate magnet, tandaan ang pinakamataas na lakas ng induction current. Ihambing ito sa pinakamataas na lakas ng induction current na nakuha sa mga eksperimento na may parehong magnet at coil, at hanapin ang dependence ng induction emf sa haba (bilang ng mga pagliko) ng konduktor.
4. Suriin ang iyong mga obserbasyon at gumawa ng mga konklusyon tungkol sa mga dahilan kung saan nakasalalay ang magnitude ng induction current at ang direksyon nito.
5. Ipunin ang circuit na ipinapakita sa Figure 1. Ang mga coils na may mga core na ipinasok sa kanila ay dapat na matatagpuan malapit sa isa't isa at upang ang kanilang mga axes ay nag-tutugma.
6. Isagawa ang mga sumusunod na eksperimento:
a) itakda ang rheostat slider sa posisyong naaayon sa minimum na resistensya ng rheostat. Isara ang circuit gamit ang isang susi, pinapanood ang milliammeter needle;
b) buksan ang circuit gamit ang susi. Ano ang nagbago?
c) ilagay ang rheostat slider sa gitnang posisyon. Ulitin ang karanasan;
d) itakda ang slider ng rheostat sa posisyong naaayon sa maximum resistance ng rheostat. Isara at buksan ang circuit gamit ang susi.
7. Suriin ang iyong mga obserbasyon at gumawa ng mga konklusyon.
Lab #10
DEVICE AT OPERASYON NG TRANSFORMER
Ang mag-aaral ay dapat:
magagawang: matukoy ang ratio ng pagbabagong-anyo; gumamit ng kinakailangang sangguniang literatura;
alam: aparato at prinsipyo ng pagpapatakbo ng transpormer.
Seguridad ng aralin
Kagamitan at kasangkapan: adjustable alternating voltage source, laboratory collapsible transformer, AC voltmeters (o avometer), key, connecting wires;
Mga handout: datos mga alituntunin para sa gawaing laboratoryo.
mga tanong sa pagsusulit
1.Ano ang kapasidad ng kuryente?
2. Tukuyin ang mga sumusunod na konsepto: alternating current, amplitude, frequency, cyclic frequency, period, phase ng oscillation
Lab 11
Pag-aaral ng phenomenon ng electromagnetic induction
Layunin: pag-aralan ang phenomenon ng electromagnetic induction .
Kagamitan: milliammeter; coil-coil; arched magnet; pinagmumulan ng kapangyarihan; isang coil na may isang bakal na core mula sa isang collapsible electromagnet; rheostat; susi; pagkonekta ng mga wire; modelo ng electric kasalukuyang generator (isa).
Pag-unlad
1. Ikonekta ang coil-coil sa mga clamp ng milliammeter.
2. Pagmamasid sa mga pagbabasa ng milliammeter, dalhin ang isa sa mga pole ng magnet sa likid, pagkatapos ay itigil ang magnet sa loob ng ilang segundo, at pagkatapos ay muling ilapit ito sa likid, i-slide ito sa loob nito (Fig.). Isulat kung may induction current na naganap sa coil sa panahon ng paggalaw ng magnet na may kaugnayan sa coil; sa kanyang paghinto.
3. Isulat kung ang magnetic flux Ф, na tumagos sa coil, ay nagbago sa panahon ng paggalaw ng magnet; sa kanyang paghinto.
4. Batay sa iyong mga sagot sa nakaraang tanong, gumuhit at isulat ang konklusyon sa ilalim ng kung anong kondisyon ang naganap na induction current sa coil.
5. Bakit nagbago ang magnetic flux na tumatagos sa coil na ito nang lumapit ang magnet sa coil? (Upang sagutin ang tanong na ito, tandaan, una, sa kung anong dami ang nakasalalay sa magnetic flux Ф at, pangalawa, ang modulus ng induction vector B ng magnetic field permanenteng magnet malapit sa magnet na ito at malayo dito.)
6. Ang direksyon ng kasalukuyang sa likid ay maaaring hatulan sa pamamagitan ng direksyon kung saan ang milliammeter needle ay lumihis mula sa zero division.
Suriin kung ang direksyon ng induction current sa coil ay magiging pareho o iba kapag ang parehong poste ng magnet ay lumalapit at lumayo mula dito.
7. Lumapit sa magnet pole sa coil sa bilis na ang karayom ng milliammeter ay lumihis ng hindi hihigit sa kalahati ng limitasyon ng halaga ng sukat nito.
Ulitin ang parehong eksperimento, ngunit sa mas mataas na bilis ng magnet kaysa sa unang kaso.
Sa mas malaki o mas mababang bilis ng paggalaw ng magnet na may kaugnayan sa coil, mas mabilis bang nagbago ang magnetic flux Ф penetrating this coil?
Sa isang mabilis o mabagal na pagbabago sa magnetic flux sa pamamagitan ng coil, lumitaw ba ang isang mas malaking kasalukuyang sa loob nito?
Batay sa iyong sagot sa huling tanong, gumawa at isulat ang isang konklusyon tungkol sa kung paano ang modulus ng lakas ng induction current na nangyayari sa coil ay nakasalalay sa rate ng pagbabago ng magnetic flux Ф penetrating this coil.
8. Ipunin ang pag-install para sa eksperimento ayon sa pagguhit.
9. Suriin kung mayroong induction current sa coil 1 sa mga sumusunod na kaso:
a. kapag isinasara at binubuksan ang circuit, na kinabibilangan ng coil 2;
b. kapag dumadaloy sa coil 2 direktang kasalukuyang;
c. na may pagtaas at pagbaba sa lakas ng kasalukuyang dumadaloy sa coil 2, sa pamamagitan ng paglipat ng rheostat slider sa naaangkop na bahagi.
10. Sa alin sa mga kaso na nakalista sa talata 9 nagbabago ang magnetic flux na tumatagos sa coil? Bakit siya nagbabago?
11. Obserbahan ang paglitaw ng electric current sa generator model (Fig.). Ipaliwanag kung bakit nangyayari ang induction current sa isang frame na umiikot sa isang magnetic field.
mga tanong sa pagsusulit
1. Bumuo ng batas ng electromagnetic induction.
2. Kanino at kailan nabuo ang batas ng electromagnetic induction?
Lab 12
Pagsukat ng coil inductance
Layunin: Ang pag-aaral ng mga pangunahing batas ng mga de-koryenteng circuit ng alternating current at pamilyar sa mga pinakasimpleng paraan upang masukat ang inductance at capacitance.
Maikling teorya
Sa ilalim ng impluwensya ng isang variable puwersang electromotive(EMF) sa de-koryenteng circuit, ito ay bumubuo ng alternating current.
Ang alternating current ay isang agos na nagbabago sa direksyon at magnitude. Sa papel na ito, ang gayong alternating current lamang ang isinasaalang-alang, ang halaga nito ay pana-panahong nagbabago ayon sa sinusoidal na batas.
Ang pagsasaalang-alang sa sinusoidal current ay dahil sa ang katunayan na ang lahat ng malalaking power plant ay gumagawa ng mga alternating currents na napakalapit sa sinusoidal currents.
Ang alternating current sa mga metal ay ang paggalaw ng mga libreng electron sa isang direksyon o sa kabaligtaran na direksyon. Sa isang sinusoidal na kasalukuyang, ang likas na katangian ng paggalaw na ito ay tumutugma sa mga harmonic oscillations. Kaya, ang sinusoidal alternating current ay may period T- ang oras ng isang kumpletong oscillation at ang dalas v bilang ng kumpletong oscillations bawat yunit ng oras. May kaugnayan sa pagitan ng mga dami na ito
Ang AC circuit, hindi katulad ng DC circuit, ay nagpapahintulot sa pagsasama ng isang kapasitor.
https://pandia.ru/text/80/343/images/image073.gif" alt="(!LANG:http://web-local.rudn.ru/web-local/uem/ido/8/Image443 .gif" width="89" height="24">,!}
|
tinawag buong pagtutol o impedance mga tanikala. Samakatuwid, ang expression (8) ay tinatawag na batas ng Ohm para sa alternating current.
Sa gawaing ito, aktibong paglaban R Ang coil ay tinutukoy gamit ang batas ng Ohm para sa isang seksyon ng isang DC circuit.
Isaalang-alang natin ang dalawang espesyal na kaso.
1. Walang kapasitor sa circuit. Nangangahulugan ito na ang kapasitor ay naka-off at sa halip ang circuit ay sarado ng isang konduktor, ang potensyal na pagbagsak kung saan ay halos zero, iyon ay, ang halaga U sa equation (2) ay zero..gif" alt="(!LANG:http://web-local.rudn.ru/web-local/uem/ido/8/Image474.gif" width="54" height="18">.!}
|
|
2. Walang coil sa circuit: Dahil dito.
Para sa mula sa mga formula (6), (7), at (14), ayon sa pagkakabanggit, mayroon tayo
Sa araling ito, magsasagawa tayo ng gawaing pang-laboratoryo No. 4 "Pag-aaral sa phenomenon ng electromagnetic induction." Ang layunin ng araling ito ay pag-aralan ang phenomenon ng electromagnetic induction. Gamit ang mga kinakailangang kagamitan, magsasagawa kami ng gawaing laboratoryo, sa dulo kung saan matututunan namin kung paano maayos na pag-aralan at matukoy ang hindi pangkaraniwang bagay na ito.
Ang layunin ay mag-aral phenomena ng electromagnetic induction.
Kagamitan:
1. Miliametro.
2. Magnet.
3. Coil-coil.
4. Kasalukuyang pinagmulan.
5. Rheostat.
6. Susi.
7. Coil mula sa isang electromagnet.
8. Pagkonekta ng mga wire.
kanin. 1. Mga kagamitang pang-eksperimento
Simulan natin ang lab sa pamamagitan ng pagkolekta ng setup. Upang i-assemble ang circuit na gagamitin namin sa lab, maglalagay kami ng coil sa isang milliammeter at gagamit kami ng magnet na ililipat namin nang palapit o mas malayo sa coil. Kasabay nito, dapat nating tandaan kung ano ang mangyayari kapag lumitaw ang induction current.
kanin. 2. Eksperimento 1
Pag-isipan kung paano ipaliwanag ang hindi pangkaraniwang bagay na ating inoobserbahan. Paano nakakaapekto ang magnetic flux sa nakikita natin, lalo na sa pinagmulan ng electric current. Upang gawin ito, tingnan ang auxiliary figure.
kanin. 3. Magnetic field na mga linya ng isang permanenteng bar magnet
Pakitandaan na ang mga linya ng magnetic induction ay lumabas sa north pole, pumasok sa south pole. Kasabay nito, ang bilang ng mga linyang ito, ang kanilang density ay naiiba sa iba't ibang bahagi ng magnet. Tandaan na ang direksyon ng magnetic field ay nagbabago rin mula sa punto hanggang punto. Samakatuwid, maaari nating sabihin na ang isang pagbabago sa magnetic flux ay humahantong sa katotohanan na sa isang saradong konduktor mayroong kuryente, ngunit kapag gumagalaw lamang ang magnet, samakatuwid, ang magnetic flux na tumatagos sa lugar na limitado ng mga pagliko ng coil na ito ay nagbabago.
Ang susunod na yugto ng aming pag-aaral ng electromagnetic induction ay konektado sa kahulugan direksyon ng kasalukuyang induction. Maaari nating hatulan ang direksyon ng induction current sa pamamagitan ng direksyon kung saan lumilihis ang arrow ng milliammeter. Gumamit tayo ng arcuate magnet at makikita natin na kapag lumalapit ang magnet, ang arrow ay lilihis sa isang direksyon. Kung ngayon ang magnet ay inilipat sa kabilang direksyon, ang arrow ay lilihis sa kabilang direksyon. Bilang resulta ng eksperimento, maaari nating sabihin na ang direksyon ng induction current ay nakasalalay din sa direksyon ng paggalaw ng magnet. Napansin din namin na ang direksyon ng kasalukuyang induction ay nakasalalay din sa poste ng magnet.
Mangyaring tandaan na ang magnitude ng kasalukuyang induction ay nakasalalay sa bilis ng paggalaw ng magnet, at sa parehong oras sa rate ng pagbabago ng magnetic flux.
Ang ikalawang bahagi ng aming gawain sa laboratoryo ay ikokonekta sa isa pang eksperimento. Tingnan natin ang scheme ng eksperimentong ito at talakayin kung ano ang gagawin natin ngayon.
kanin. 4. Eksperimento 2
Sa pangalawang circuit, sa prinsipyo, walang nagbago tungkol sa pagsukat ng inductive current. Ang parehong milliammeter na nakakabit sa coil. Ang lahat ay nananatiling tulad ng sa unang kaso. Ngunit ngayon makakakuha tayo ng pagbabago sa magnetic flux hindi dahil sa paggalaw ng isang permanenteng magnet, ngunit dahil sa isang pagbabago sa kasalukuyang lakas sa pangalawang coil.
Sa unang bahagi, sisiyasatin natin ang presensya kasalukuyang induction kapag isinasara at binubuksan ang circuit. Kaya, ang unang bahagi ng eksperimento: isinasara namin ang susi. Bigyang-pansin, ang kasalukuyang pagtaas sa circuit, ang arrow ay lumihis sa isang gilid, ngunit bigyang-pansin, ngayon ang susi ay sarado, at ang milliammeter ay hindi nagpapakita ng electric current. Ang katotohanan ay walang pagbabago sa magnetic flux, napag-usapan na natin ito. Kung bubuksan na ngayon ang susi, ipapakita ng milliammeter na nagbago ang direksyon ng agos.
Sa pangalawang eksperimento, makikita natin kung paano kasalukuyang induction kapag nagbago ang electric current sa pangalawang circuit.
Ang susunod na bahagi ng eksperimento ay ang sundin kung paano magbabago ang induction current kung ang kasalukuyang nasa circuit ay binago dahil sa rheostat. Alam mo na kung babaguhin natin ang electrical resistance sa isang circuit, pagkatapos, sa pagsunod sa batas ng Ohm, magbabago din ang ating electric current. Habang nagbabago ang electric current, magbabago ang magnetic field. Sa sandali ng paglipat ng sliding contact ng rheostat, nagbabago ang magnetic field, na humahantong sa hitsura ng isang induction current.
Upang tapusin ang lab, dapat nating tingnan kung paano nilikha ang isang inductive electric current sa isang electric current generator.
kanin. 5. Electric kasalukuyang generator
Ang pangunahing bahagi nito ay isang magnet, at sa loob ng mga magnet na ito ay mayroong isang coil na may isang tiyak na bilang ng mga liko ng sugat. Kung paikutin natin ngayon ang gulong ng generator na ito, isang induction electric current ang mai-induce sa coil winding. Mula sa eksperimento makikita na ang pagtaas sa bilang ng mga rebolusyon ay humahantong sa katotohanan na ang bombilya ay nagsisimulang magsunog ng mas maliwanag.
Listahan ng karagdagang literatura:
Aksenovich L. A. Physics sa mataas na paaralan: Teorya. Mga gawain. Mga Pagsusulit: Proc. allowance para sa mga institusyong nagbibigay ng pangkalahatan. kapaligiran, edukasyon / L.A. Aksenovich, N.N. Rakina, K. S. Farino; Ed. K. S. Farino. - Mn.: Adukatsy i vykhavanne, 2004. - C. 347-348. Myakishev G.Ya. Physics: Electrodynamics. 10-11 baitang. Teksbuk para sa malalim na pag-aaral ng pisika / G.Ya. Myakishev, A.3. Sinyakov, V.A. Slobodskov. - M.: Bustard, 2005. - 476 p. Purysheva N.S. Physics. Baitang 9 Teksbuk. / Purysheva N.S., Vazheevskaya N.E., Charugin V.M. 2nd ed., stereotype. - M.: Bustard, 2007.
Alam mo na na palaging may magnetic field sa paligid ng electric current. Ang electric current at magnetic field ay hindi mapaghihiwalay sa isa't isa.
Ngunit kung ang isang electric current ay sinasabing "lumikha" ng isang magnetic field, hindi ba't mayroong kabaligtaran? Posible bang "lumikha" ng isang electric current sa tulong ng isang magnetic field?
Ang ganitong gawain sa maagang XIX sa. sinubukang lutasin ang maraming mga siyentipiko. Inilagay din ito ng English scientist na si Michael Faraday sa harap niya. "Turn magnetism into electricity" - ito ay kung paano isinulat ni Faraday ang problemang ito sa kanyang talaarawan noong 1822. Kinailangan ng siyentipiko ng halos 10 taon ng pagsusumikap upang malutas ito.
Michael Faraday (1791-1867)
English physicist. Natuklasan niya ang kababalaghan ng electromagnetic induction, dagdag na alon sa panahon ng pagsasara at pagbubukas
Upang maunawaan kung paano nagawa ni Faraday na "naging kuryente ang magnetism", gawin natin ang ilan sa mga eksperimento ni Faraday gamit ang mga modernong instrumento.
Ang Figure 119, ay nagpapakita na kung ang isang magnet ay ipinasok sa isang coil na sarado sa isang galvanometer, pagkatapos ay ang galvanometer needle ay lumihis, na nagpapahiwatig ng hitsura ng isang induction (induced) na kasalukuyang sa coil circuit. Ang sapilitan na kasalukuyang sa isang konduktor ay ang parehong ordered paggalaw ng mga electron bilang ang kasalukuyang natanggap mula sa galvanic cell o baterya. Ang pangalang "induction" ay nagpapahiwatig lamang ng dahilan ng paglitaw nito.
kanin. 119. Ang paglitaw ng isang inductive current kapag ang isang magnet at isang coil ay gumagalaw na may kaugnayan sa isa't isa
Kapag ang magnet ay tinanggal mula sa coil, ang galvanometer arrow ay muling lumihis, ngunit sa kabaligtaran ng direksyon, na nagpapahiwatig ng paglitaw ng kasalukuyang sa likid sa kabaligtaran na direksyon.
Sa sandaling huminto ang paggalaw ng magnet na may kaugnayan sa likid, humihinto ang kasalukuyang. Samakatuwid, ang kasalukuyang sa coil circuit ay umiiral lamang sa panahon ng paggalaw ng magnet na may kaugnayan sa coil.
Maaaring baguhin ang karanasan. Maglalagay kami ng coil sa isang nakapirming magnet at alisin ito (Larawan 119, b). At muli, maaari mong makita na sa panahon ng paggalaw ng coil na may kaugnayan sa magnet, isang kasalukuyang lilitaw sa circuit muli.
Ipinapakita ng Figure 120 ang coil A na kasama sa kasalukuyang source circuit. Ang coil na ito ay ipinasok sa isa pang coil C na konektado sa isang galvanometer. Kapag ang circuit ng coil A ay sarado at binuksan, isang induction current ang nangyayari sa coil C.
kanin. 120. Pagkakaroon ng inductive current kapag isinasara at binubuksan ang electrical circuit
Maaari kang maging sanhi ng paglitaw ng isang induction current sa coil C at sa pamamagitan ng pagbabago ng kasalukuyang lakas sa coil A o sa pamamagitan ng paglipat ng mga coil na ito na may kaugnayan sa isa't isa.
Gumawa tayo ng isa pang eksperimento. Maglagay tayo ng isang patag na tabas ng isang konduktor sa isang magnetic field, ang mga dulo nito ay ikokonekta natin sa isang galvanometer (Larawan 121, a). Kapag ang circuit ay pinaikot, ang galvanometer ay nagtatala ng hitsura ng isang induction current sa loob nito. Ang kasalukuyang ay lilitaw din kung ang isang magnet ay pinaikot malapit o sa loob ng circuit (Larawan 121, b).
kanin. 121. Kapag ang circuit ay umiikot sa isang magnetic field (magnet na may kaugnayan sa circuit), ang pagbabago sa magnetic flux ay humahantong sa hitsura ng isang induction current
Sa lahat ng mga eksperimento na isinasaalang-alang, ang induction current ay lumitaw kapag ang magnetic flux na tumagos sa lugar na sakop ng konduktor ay nagbago.
Sa mga kaso na inilalarawan sa figure 119 at 120, nagbago ang magnetic flux dahil sa pagbabago sa magnetic field induction. Sa katunayan, kapag ang magnet at ang coil ay lumipat na may kaugnayan sa isa't isa (tingnan ang Fig. 119), ang coil ay nahulog sa field na may mas malaki o mas mababang magnetic induction (dahil ang field ng magnet ay hindi pare-pareho). Kapag isinasara at binubuksan ang circuit ng coil A (tingnan ang Fig. 120), ang induction ng magnetic field na nilikha ng coil na ito ay nagbago dahil sa isang pagbabago sa kasalukuyang lakas dito.
Kapag ang wire circuit ay umikot sa isang magnetic field (tingnan ang Fig. 121, a) o ang magnet na may kaugnayan sa circuit (tingnan ang Fig. 121, b "), ang magnetic flux ay nagbago dahil sa isang pagbabago sa orientation ng circuit na ito na may paggalang sa mga linya ng magnetic induction.
Sa ganitong paraan,
- sa anumang pagbabago sa magnetic flux na tumagos sa lugar na napapalibutan ng isang closed conductor, isang electric current ang lumalabas sa conductor na ito, na umiiral sa buong proseso ng pagbabago ng magnetic flux.
Ito ang kababalaghan ng electromagnetic induction.
Ang pagtuklas ng electromagnetic induction ay isa sa mga pinaka-kahanga-hangang siyentipikong tagumpay ng una kalahati ng XIX sa. Nagdulot ito ng paglitaw at mabilis na pag-unlad ng electrical at radio engineering.
Batay sa kababalaghan ng electromagnetic induction, ang mga makapangyarihang generator ng elektrikal na enerhiya ay nilikha, sa pag-unlad kung saan nakibahagi ang mga siyentipiko at technician. iba't-ibang bansa. Kabilang sa mga ito ang aming mga kababayan: Emil Khristianovich Lenz, Boris Semyonovich Jacobi, Mikhail Iosifovich Dolivo-Dobrovolsky at iba pa na gumawa ng malaking kontribusyon sa pagbuo ng electrical engineering.
Mga tanong
- Ano ang layunin ng mga eksperimento na inilalarawan sa Figures 119-121? Paano sila isinagawa?
- Sa ilalim ng anong kondisyon sa mga eksperimento (tingnan ang Fig. 119, 120) ang isang induction current ay lumitaw sa isang coil na sarado sa isang galvanometer?
- Ano ang phenomenon ng electromagnetic induction?
- Ano ang kahalagahan ng pagtuklas ng phenomenon ng electromagnetic induction?
Pagsasanay 36
- Paano lumikha ng isang panandaliang induction current sa coil K 2 na ipinapakita sa Figure 118?
- Ang wire ring ay inilalagay sa isang pare-parehong magnetic field (Fig. 122). Ang mga arrow na ipinapakita sa tabi ng singsing ay nagpapakita na sa mga kaso a at b ang singsing ay gumagalaw sa isang tuwid na linya kasama ang mga linya ng magnetic field induction, at sa mga kaso c, d at e ito ay umiikot sa paligid ng axis OO. "Sa alin sa mga kasong ito Maaari bang magkaroon ng induction current sa singsing?
- " onclick="window.open(this.href,"win2","status=no,toolbar=no,scrollbars=yes,titlebar=no,menubar=no,resizable=yes,width=640,height=480,directories =no,lokasyon=no"); return false;" > I-print
Lab #9
Pag-aaral ng phenomenon ng electromagnetic induction
Layunin: upang pag-aralan ang mga kondisyon para sa paglitaw ng kasalukuyang induction, induction EMF.
Kagamitan: coil, dalawang bar magnet, milliammeter.
Teorya
Ang mutual na koneksyon ng mga electric at magnetic field ay itinatag ng natitirang English physicist na si M. Faraday noong 1831. Natuklasan niya ang phenomenon electromagnetic induction.
Maraming mga eksperimento ni Faraday ang nagpapakita na sa tulong ng isang magnetic field posible na makakuha ng electric current sa isang conductor.
Ang kababalaghan ng electromagnetic inductionay binubuo sa paglitaw ng isang electric current sa isang closed circuit kapag ang magnetic flux na tumatagos sa circuit ay nagbabago.
Ang kasalukuyang nangyayari sa panahon ng kababalaghan ng electromagnetic induction ay tinatawag pagtatalaga sa tungkulin.
Sa electrical circuit (Figure 1), ang isang induction current ay nangyayari kung mayroong paggalaw ng magnet na may kaugnayan sa coil, o vice versa. Ang direksyon ng kasalukuyang induction ay depende sa direksyon ng paggalaw ng magnet at sa lokasyon ng mga pole nito. Walang induction current kung walang relatibong paggalaw ng coil at magnet.
Larawan 1.
Sa mahigpit na pagsasalita, kapag ang circuit ay gumagalaw sa isang magnetic field, hindi isang tiyak na kasalukuyang ay nabuo, ngunit isang tiyak na e. d.s.
Figure 2.
Eksperimentong natagpuan iyon ni Faraday kapag ang magnetic flux ay nagbabago sa conducting circuit, ang isang EMF ng induction E ind ay bumangon, katumbas ng rate ng pagbabago ng magnetic flux sa pamamagitan ng ibabaw na nakatali ng circuit, na kinuha gamit ang isang minus sign:
Ang formula na ito ay nagpapahayag Batas ni Faraday:e. d.s. Ang induction ay katumbas ng rate ng pagbabago ng magnetic flux sa pamamagitan ng ibabaw na nakatali ng contour.
Ang minus sign sa formula ay sumasalamin Ang tuntunin ni Lenz.
Noong 1833, pinatunayan ni Lenz ang isang pahayag na tinatawag na Panuntunan ni Lenz: ang induction current na nasasabik sa isang closed circuit kapag ang magnetic flux ay nagbabago ay palaging nakadirekta upang ang magnetic field na nilikha nito ay humahadlang sa pagbabago sa magnetic flux na nagiging sanhi ng induction current.
Sa pagtaas ng magnetic fluxФ>0, at ε ind< 0, т.е. э. д. с. индукции вызывает ток такого направления, при котором его магнитное поле уменьшает магнитный поток через контур.
Sa pagbaba ng magnetic flux F<0, а ε инд >0, ibig sabihin. ang magnetic field ng inductive current ay nagpapataas ng pagbaba ng magnetic flux sa pamamagitan ng circuit.
Ang tuntunin ni Lenz may malalim pisikal na kahulugan – ipinapahayag nito ang batas ng konserbasyon ng enerhiya: kung ang magnetic field sa pamamagitan ng circuit ay tumaas, kung gayon ang kasalukuyang sa circuit ay nakadirekta upang ang magnetic field nito ay nakadirekta laban sa panlabas, at kung ang panlabas na magnetic field sa pamamagitan ng circuit ay bumababa, pagkatapos ay ang kasalukuyang ay nakadirekta upang ang magnetic field nito Sinusuportahan ng field ang bumababang magnetic field na ito.
Ang induction emf ay depende sa iba't ibang dahilan. Kung ang isang malakas na magnet ay itinulak sa coil nang isang beses, at ang isang mahina sa kabilang pagkakataon, kung gayon ang mga pagbabasa ng aparato sa unang kaso ay magiging mas mataas. Mas mataas din ang mga ito kapag mabilis ang paggalaw ng magnet. Sa bawat isa sa mga eksperimento na isinagawa sa gawaing ito, ang direksyon ng kasalukuyang induction ay tinutukoy ng panuntunan ng Lenz. Ang pamamaraan para sa pagtukoy ng direksyon ng kasalukuyang induction ay ipinapakita sa Figure 2.
Sa figure, ang mga linya ng puwersa ng magnetic field ng permanenteng magnet at ang mga linya ng magnetic field ng induction current ay ipinahiwatig sa asul. Ang mga linya ng magnetic field ay palaging nakadirekta mula N hanggang S - mula sa north pole hanggang sa south pole ng magnet.
Ayon sa panuntunan ni Lenz, ang inductive electric current sa conductor, na nangyayari kapag nagbabago ang magnetic flux, ay nakadirekta sa paraan na ang magnetic field nito ay sumasalungat sa pagbabago sa magnetic flux. Samakatuwid, sa coil, ang direksyon ng mga linya ng magnetic field ay kabaligtaran sa mga linya ng puwersa ng permanenteng magnet, dahil ang magnet ay gumagalaw patungo sa coil. Nahanap namin ang direksyon ng kasalukuyang ayon sa panuntunan ng gimlet: kung ang gimlet (na may tamang thread) ay naka-screw in upang ang paggalaw ng pagsasalin nito ay tumutugma sa direksyon ng mga linya ng induction sa coil, kung gayon ang direksyon ng pag-ikot ng ang hawakan ng gimlet ay tumutugma sa direksyon ng kasalukuyang induction.
Samakatuwid, ang kasalukuyang sa pamamagitan ng milliammeter ay dumadaloy mula kaliwa hanggang kanan, tulad ng ipinapakita sa Figure 1 ng pulang arrow. Sa kaso kapag ang magnet ay lumayo mula sa coil, ang mga linya ng magnetic field ng induction current ay magkakasabay sa direksyon ng mga linya ng puwersa permanenteng magnet, at ang agos ay dadaloy mula kanan papuntang kaliwa.
Pag-unlad.
Maghanda ng talahanayan para sa ulat at punan ito habang isinasagawa ang mga eksperimento.
|
Mga pagkilos na may magnet at coil |
Mga indikasyon milli-ammeter, |
Mga direksyon ng pagpapalihis ng milliamp meter needle (kanan, kaliwa, o walang busog) |
Direksyon ng kasalukuyang induction (ayon sa tuntunin ni Lenz) |
|
|
Mabilis na ipasok ang magnet sa coil na may north pole |
|
|||
|
Iwanan ang magnet sa nakatigil na coil pagkatapos ng karanasan 1 |
|
|||
|
Mabilis na hilahin ang magnet mula sa coil |
|
|||
|
Mabilis na ilipat ang coil sa north pole ng magnet |
|
|||
|
Iwanan ang coil na hindi gumagalaw pagkatapos ng eksperimento 4 |
|
|||
|
Mabilis na hilahin ang coil palayo sa north pole ng magnet |
|
|||
|
Dahan-dahang ipasok ang north pole magnet sa coil |
