Движение магнита относительно катушки

Для наблюдения явления электромагнитной индукции собирается электрическая цепь с катушкой подвижной проволоки, соединенной с амперметром и неподвижным магнитом. В катушке появится индукционный ток

1) только когда катушка неподвижна относительно магнита

2) только когда катушка соединена с магнитом

3) только если катушка удалена от магнита

4) когда катушка расположена на магните или в стороне от него

Согласно закону электромагнитной индукции, при изменении магнитного потока через контур в нем возникает индукционный ток. Не имеет значения, что является причиной изменения, это может быть движение магнита относительно цепи или движение цепи относительно магнита. Также не имеет значения, как изменяется поток, увеличивается он или уменьшается, он определяет только направление индукционного тока. Поскольку в условиях задачи магнит неподвижен, индукционный ток можно наблюдать, присоединяя или отсоединяя катушку от магнита. Утверждение 4 является верным.

Фарадей предположил, что для возникновения тока в проводнике в магнитном поле необходимо, чтобы либо магнитное поле, либо положение проводника менялись со временем.

Подключите концы катушки проволоки к миллиамперметру. Если теперь вдавить магнит в катушку, как на рис. 14.1а, то можно увидеть, что в катушке возникнет ток. Этот ток называется индукционным. Вытаскивание магнита из катушки также вызывает ток, причем направление тока меняется на противоположное.

Ток также появляется в катушке, когда она помещается на неподвижный магнит или удаляется от него (рис. 14.1b).

Поэтому индукционный ток в катушке возникает, когда магнит и катушка перемещаются относительно друг друга.

Цель: изучить явление электромагнитной индукции.

Оборудование: миллиамперметр, катушка обмотки, дуговой магнит, источник питания, катушка с железным сердечником от складного электромагнита, реостат, ключ, соединительные провода, модель электрогенератора (одна на класс).

Инструкции по эксплуатации

1 Подключите катушку обмотки к клеммам миллиамперметра.

2. наблюдая за показаниями миллиамперметра, поднесите один из полюсов магнита к катушке, затем остановите магнит на несколько секунд, после чего снова приблизьте его к катушке, вдавливая его в катушку (рис. 184). Запишите, создавался ли индукционный ток в катушке, когда магнит двигался относительно катушки; когда он был остановлен.

3 Запишите, изменился ли магнитный поток Ф, проходящий через катушку, когда магнит двигался; когда он остановился.

4. На основании ответа на предыдущий вопрос сделайте и напишите вывод о том, при каких условиях в катушке возник индукционный ток.

5. почему магнитный ток, протекающий через катушку, изменялся по мере приближения магнита к катушке? (Чтобы ответить на этот вопрос, вспомните, во-первых, от каких величин зависит магнитный поток Ф, а во-вторых, одинаков ли модуль вектора индукции магнитного поля В постоянного магнита вблизи и вдали от этого магнита).

6. направление тока в катушке можно узнать, посмотрев, в каком направлении движется ток

игла миллиамперметра отклоняется от нуля.

Проверьте, одинаково или различно направление индукционного тока в катушке, когда один и тот же полюс магнита приближается к катушке и удаляется от нее.

7 Приближайте полюс магнита к катушке с такой скоростью
так, чтобы игла измерительного прибора не отклонялась более чем на половину значения шкалы.

Повторите тот же тест, но при более высокой скорости магнитного поля, чем в первом случае.

Изменялся ли магнитный поток Ф, проходящий через катушку, быстрее при большей или меньшей скорости магнита относительно катушки?

Привело ли более быстрое или более медленное изменение магнитного потока через катушку к большему по модулю току в катушке?

Исходя из ответа на последний вопрос, нарисуйте и укажите, как модуль индукционного тока в катушке зависит от скорости изменения магнитного потока Ф, проходящего через катушку.

8 Соберите схему для эксперимента, как показано на рисунке 185.

9 Убедитесь в наличии индукционного тока в обмотке катушки 1 в следующих случаях:

(a) путем замыкания и размыкания цепи, в которой находится катушка.
Катушка 2 включена в сборку;

(b) когда постоянный ток протекает через катушку 2;

(c) при увеличении и уменьшении тока, протекающего через катушку 2, путем перемещения ползунка реостата в соответствующем направлении.

10. В каком из случаев, указанных в (9), изменяется магнитный поток через катушку 1? Почему она меняется?

11. наблюдайте за возникновением электрического тока в модели генератора (рис. 186). Объясните, почему в рамке, вращающейся в магнитном поле, возникает индукционный ток.

Оцените статью
Добавить комментарий