Основные теоретические положения
Явление возникновения электрического тока при изменении магнитного потока, пронизывающего замкнутый контур, называется электромагнитной индукцией.
Рисунок 1
Ток, возникающий при этом явлении, называют индукционным. ЭДС индукции, возникающая в каком либо замкнутом контуре, равна скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную этим контуром, взятую с обратным знаком
(рис. 1).
= - , где ΔФ – изменение магнитного потока за время Δt.
Закон электромагнитной индукции: ЭДС индукции равна скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром. Знак «-» в формуле отражает правило Ленца: индукционный ток всегда направлен таким образом, что его действие противоположно действию причины, вызывающей ток. Опыт, подтверждающий правило Ленца (рис. 2)
Рисунок 2
Индукционный ток наблюдается и при усилении внешнего магнитного поля в плоскости витка без его перемещения. Например, при вдвигании полосового магнита в виток возрастет внешнее магнитное поле и магнитный поток, его пронизывающий. Это приведет к возникновению индукционного тока (рис. 3).
Рисунок 3
Ход работы
- Катушку подключаем к зажимам миллиамперметра. Дугообразный магнит опускаем и достаем из катушки с различной скоростью. Для каждого случая замечаем максимальную силу индукционного тока. Устанавливаем зависимость ЭДС индукции (а значит и индукционного тока) от скорости изменения магнитного потока (записывается в тетрадь).
- Дугообразный магнит опускаем и достаем из катушки с одинаковой скоростью и замечаем максимальную силу тока. Затем опыт повторяем с двумя магнитами (полосовым и дугообразным, сложенными вместе одноименными полю сами). Устанавливаем зависимость максимальной силы индукционного тока от величины магнитного потока (записывается в тетрадь).
- Дугообразный магнит сначала опускаем, а затем достаем из катушки северным полюсом. Наблюдаем отклонение стрелки миллиамперметра и отображаем увиденное на рисунке-схеме. Проделаем тоже самое, с южным полюсом магнита. Устанавливаем от чего зависит направление индукционного тока (записывается в тетрадь).
4.Определяем направление индукционного тока на рисунке-схеме. Для этого:
а) определяем какой полюс у катушки со стороны магнита: если магнит приближается – полюс такой же, если магнит удаляется – полюс противоположный);
б) изображаем линии магнитной индукции катушки (из северного полюса выходят, в южный полюс входят);
в) пользуясь правилом буравчика определяем направление индукционного тока в катушке
(большой палец правой руки размещаем по направлению линий индукции, тогда четыре загнутые пальца покажут направление индукционного тока в катушке).
5. Сделайте выход исходя из цели работы.
Порядок выполнения отчета по лабораторной работе
Отчет по лабораторной работе оформляется в тетрадях для лабораторных работ и должен содержать:
1. тему работы;
2. цель работы;
3. оборудование;
4. ход работы (включает рисунки, схемы, таблицы, основные формулы для определения величин, а также расчетные формулы для определения погрешностей измеряемых величин);
5. расчеты;
6. вывод.
Контрольные вопросы:
1.Какой ток называют индукционным..?
2.Какое направление имеет индукционный ток.?
3.От чего зависит величина индукционного тока?
4.Как определить направление индукционного тока?