Emne: Oppdagelse av fenomenet elektromagnetisk induksjon. Magnetisk fluks. Retning av induksjonsstrøm. Lenz sin regel.

Mål: Dannelse av konseptetelektromagnetisk induksjon, magnetisk fluks, introdusere formler for magnetisk fluks, lære hvordan du bestemmer retningen til induksjonsstrømmen i henhold til Lenz’ regel; utviklingsmessig: utvikle elevenes evne til å sammenligne og trekke sine egne konklusjoner; pedagogisk: utvikle barns bevissthet om viktigheten av vitenskap.

Utstyr: lærebok, oppgavebok, magnet, galvanometer, spole.

Leksjonstype: en leksjon i å lære nye ZUN-er.

Må kjenne/kunne: konsept - fenomenet elektromagnetisk induksjon, historien til oppdagelsen, de grunnleggende formlene for dette emnet.

I løpet av timene.

Organisering av tid.

l . Oppdatering av grunnleggende kunnskap. Repetisjon av tidligere studert materiale.

Hvordan er det utpekt? Formel? .

Enheter?[ I]=[ Tl] .

Hvilken kraft oppstår mellom to samvirkende strømførende ledere? .

Formel .

Hvordan kan du bestemme retningen? ? Bruke venstrehåndsregelen: .

Hvilken kraft virker på en ladet partikkel i et magnetfelt? . Formel. .

Hva er det lik , hvis partikkelen fløy parallelt med linjene ?

Hva skjer med en partikkel når den flyr inn i et magnetfelt i en vinkel ? Begynner å spiral pga endrer bevegelsesbanen.

Hva er det lik , hvis partikkelen fløy inn vinkelrett på linjene ? .

Hva er banen til partikkelen? Sirkel.

Hva er banen til partikkelen når den flyr parallelt med linjene ? Rett.

Hvordan bestemme retning ? Bruk høyrehåndsregelen: i håndflaten, fire fingre - retning , tommel - retning .

II . Lære nye ZUN-er.

Så langt har vi vurdert elektriske og magnetiske felt som ikke endrer seg over tid. Vi fant ut at det elektrostatiske feltet er dannet av stasjonært ladede partikler, og magnetfeltet ved å bevege seg, dvs. elektrisk støt. Nå må vi finne ut hva som skjer med de elektriske og magnetiske feltene som endrer seg over tid.

Etter Oersteds oppdagelse av sammenhengen mellom elektrisk strøm og magnetisme, ble Michael Faraday interessert i om koblingen i revers var mulig.

I 1821 skrev Faraday i dagboken sin: "Konverter magnetisme til elektrisitet."

Han utførte mange eksperimenter opp gjennom årene, men ingenting ga resultater. Han ønsket å gi opp ideen og eksperimentene mange ganger, men noe stoppet ham og 29. august 1831. Etter en rekke eksperimenter som han utførte i løpet av 10 år, oppnådde Faraday målet sitt: han la merke til at en elektrisk strøm dukker opp i en lukket leder, som ligger i et lukket magnetfelt, som forskeren kalte en induksjonsstrøm.

Faraday kom opp med en serie eksperimenter som nå er veldig enkle. Han viklet ledere (to ledninger) parallelt med hverandre på en spole, som var isolert fra hverandre, og koblet den ene enden til batteriet og den andre til en enhet for å bestemme strømstyrken (galvanometer).

Han la merke til at galvanometernålen var i ro hele tiden og ikke reagerte når strøm gikk gjennom den elektriske kretsen. Og når han skrudde av og på strømmen, avvek nålen.

Det viste seg at i det øyeblikket da strømmen gikk gjennom den første ledningen, og da den sluttet å strømme, dukket det opp strøm i den andre ledningen bare et øyeblikk.

Faraday fortsatte sine eksperimenter og fant ut at en enkel tilnærming av en leder, vridd inn i en lukket kurve, til en annen leder som strøm flyter gjennom, er tilstrekkelig til at det dannes en indusert strøm i den første, rettet i motsatt retning fra den passerende strømmen. Og hvis du flytter den vridde lederen bort fra den som strømmen går gjennom, vil en indusert strøm i motsatt retning igjen vises i den første.

Faraday trodde at elektrisk strøm kunne magnetisere jern. Kan en magnet i sin tur forårsake elektrisk strøm?

I lang tid kunne ikke dette forholdet oppdages. Forskningen ble utført på den måten at spolen som ledningen var viklet på ble koblet til et galvanometer og det ble brukt en magnet som ble senket ned i spolen eller trukket tilbake.

Sammen med Faraday utførte Colladon (en sveitsisk vitenskapsmann) et lignende eksperiment.

Under arbeidet brukte han et galvanometer, hvis lette magnetiske nål ble plassert inne i spolen til enheten. For å forhindre at magneten påvirker nålen, ble endene av spolen brakt inn i et annet rom.

Da Colladon plasserte en magnet i en spole, gikk han til et annet rom og så på galvanometernålen, gikk tilbake, tok magneten ut av spolen og returnerte igjen til rommet med galvanometeret. Og hver gang ble han dessverre overbevist om at galvanometernålen ikke avvek, men holdt seg på null.

Hvis han bare måtte se på galvanometeret hele tiden og be noen om å jobbe med magneten, ville en bemerkelsesverdig oppdagelse blitt gjort. Men dette skjedde ikke. En magnet i ro i forhold til spolen kan ligge stille inne i den i hundrevis av år, uten å forårsake en strøm i spolen.

Vitenskapsmannen var uheldig, dette var vanskelige tider for vitenskapen og ingen ansatte assistenter da, noen på grunn av økonomiske problemer, og noen for å slippe å dele oppdagelsen

Faraday møtte også ulykker av denne typen, fordi han gjentatte ganger forsøkte å få en elektrisk strøm ved hjelp av en magnet og ved å bruke en strøm i en annen leder, men uten hell.

Men Faraday klarte likevel å gjøre en oppdagelse, og som han skrev i dagbøkene sine, identifiserte han en strøm i spolen, som han kalte indusert strøm.

Du kan vise et eksperiment med en magnet og en spole. Og si: på l.r. du vil selv lære å observere et slikt fenomen.

Zn. Fenomenet generering i rommet ved et vekslende magnetfelt av et vekslende elektrisk felt. felt kallesfenomenet elektromagnetisk induksjon.

En indusert strøm i en lukket ledende krets (eller i en spole) oppstår når antall linjer med magnetisk induksjon B endres (under inngangen eller utgangen av en magnet, endres antall linjer) som trenger gjennom overflaten avgrenset av kretsen.

En fysisk størrelse som er direkte proporsjonal med antall magnetiske induksjonslinjer som trenger gjennom en gitt overflate kalles magnetisk induksjonsfluks.

[F]=[Wb] Weber

Den magnetiske induksjonsfluksen karakteriserer fordelingen av magnetfeltet over en overflate avgrenset av en lukket sløyfe.

Magnetisk fluks Ф (fluks av magnetisk induksjonsvektor) gjennom en overflate av areal er en mengde lik produktet av størrelsen på den magnetiske induksjonsvektoren Til torget og cosinus av vinkelen mellom vektorer Og :

Retningen B til området den trenger inn i kan være forskjellig:

Hva er vinkelen mellom B og ? 0 O EN hva er det lik?

Leksjonsemne:

Oppdagelse av elektromagnetisk induksjon. Magnetisk fluks.

Mål: Å gjøre studentene kjent med fenomenet elektromagnetisk induksjon.

I løpet av timene

I. Organisatorisk øyeblikk

II. Oppdatering av kunnskap.

1. Frontalundersøkelse.

• Hva er Amperes hypotese?
• Hva er magnetisk permeabilitet?
• Hvilke stoffer kalles para- og diamagnetiske?
• Hva er ferritter?
• Hvor brukes ferritter?
• Hvordan vet vi at det er et magnetfelt rundt jorden?
• Hvor er jordens nord- og sørmagnetiske poler?
• Hvilke prosesser skjer i jordas magnetosfære?
• Hva er årsaken til at det finnes et magnetfelt nær jorden?

2. Analyse av eksperimenter.

Eksperiment 1

Den magnetiske nålen på stativet ble brakt til den nedre og deretter til den øvre enden av stativet. Hvorfor svinger pilen til den nedre enden av stativet fra hver side med sørpolen, og til den øvre enden med nordenden?(Alle jernobjekter befinner seg i jordens magnetfelt. Under påvirkning av dette feltet magnetiseres de, med den nedre delen av objektet som oppdager den nordlige magnetiske polen, og den øvre delen oppdager sør.)

Eksperiment 2

I en stor korkplugg, lag et lite spor for et stykke ledning. Plasser korken i vann, og legg ledningen på toppen, plasser den parallelt. I dette tilfellet roteres ledningen sammen med pluggen og installeres langs meridianen. Hvorfor?(Tråden har blitt magnetisert og er installert i jordens felt som en magnetisk nål.)

III. Lære nytt stoff

Magnetiske krefter virker mellom elektriske ladninger i bevegelse. Magnetiske interaksjoner er beskrevet basert på ideen om et magnetfelt som eksisterer rundt bevegelige elektriske ladninger. Elektriske og magnetiske felt genereres av de samme kildene - elektriske ladninger. Det kan antas at det er en sammenheng mellom dem.

I 1831 bekreftet M. Faraday dette eksperimentelt. Han oppdaget fenomenet elektromagnetisk induksjon (lysbilder 1,2).

Eksperiment 1

Vi kobler galvanometeret til spolen, og vi vil forlenge en permanent magnet fra den. Vi observerer avbøyningen av galvanometernålen, en strøm (induksjon) har dukket opp (lysbilde 3).

Strøm i en leder oppstår når lederen er i virkeområdet til et vekslende magnetfelt (lysbilde 4-7).

Faraday representerte et vekslende magnetfelt som en endring i antall kraftlinjer som penetrerer overflaten begrenset av en gitt kontur. Dette tallet avhenger av induksjon I magnetisk felt, fra området til kretsen S og dens orientering i et gitt felt.

Ф=BS cos a - magnetisk fluks.

F [Wb] Weber (lysbilde 8)

Den induserte strømmen kan ha forskjellige retninger, som avhenger av om den magnetiske fluksen som går gjennom kretsen avtar eller øker. Regelen for å bestemme retningen til induksjonsstrømmen ble formulert i 1833. E. X. Lentz.

Eksperiment 2

Vi skyver en permanent magnet inn i en lett aluminiumsring. Ringen blir frastøtt fra den, og når den forlenges, tiltrekkes den av magneten.

Resultatet avhenger ikke av polariteten til magneten. Frastøtning og tiltrekning forklares av utseendet til en induksjonsstrøm i den.

Når en magnet skyves inn, øker den magnetiske fluksen gjennom ringen: frastøtingen av ringen viser at den induserte strømmen i den har en retning der induksjonsvektoren til dets magnetfelt er motsatt i retning av induksjonsvektoren til det ytre. magnetfelt.

Lenz sin regel:

Den induserte strømmen har alltid en retning slik at dens magnetiske felt forhindrer endringer i den magnetiske fluksen som forårsaker utseendet til den induserte strømmen(lysbilde 9).

IV. Utføre laboratoriearbeid

Laboratoriearbeid med temaet "Eksperimentell verifisering av Lenz's regel"

Enheter og materialer:milliammeter, spole-spole, bueformet magnet.

Framgang

1. Forbered et bord.

FYSIKKLEKTION. FORBEREDT AV FYSIKKLÆRER VITALY VASILIEVICH KAZAKOV.

Leksjonsemne: Magnetisk fluks

Hensikten med leksjonen

1. Introduser definisjonen av magnetisk fluks;

2. Utvikle abstrakt tenkning;

3. Dyrk nøyaktighet og presisjon.

Leksjonsmål: Utviklingsmessig

Leksjonstype: presentasjon av nytt stoff

Utstyr: datamaskin , LCD-projektor , projeksjonell th skjerm .

I løpet av timene

1.Sjekker lekser

1.Hva er den magnetiske induksjonsvektoren?

1. En akse som går gjennom midten av en permanent magnet;

2. Styrkekarakteristikker til magnetfeltet;

3. Magnetiske feltlinjer for en rett leder.

2. Magnetisk induksjonsvektor...

2.kommer ut fra sørpolen til en permanent magnet;

3. 1. Velg riktig(e) setning(er).

A: magnetiske linjer er lukket

B: magnetiske linjer er tettere i de områdene hvor magnetfeltet er sterkere

B: retningen til feltlinjene faller sammen med retningen til nordpolen til den magnetiske nålen plassert ved punktet som studeres

Bare A; 2. Bare B; 3. A, B og C.

4. Figuren viser magnetfeltlinjer. På hvilket tidspunkt i dette feltet vil den maksimale kraften virke på magnetnålen?

1. 3; 2. 1; 3. 2.

5 . En rett leder ble plassert i et jevnt magnetfelt vinkelrett på linjene for magnetisk induksjon, som en strøm av kraft 8A flyter gjennom. Bestem induksjonen av dette feltet hvis det virker med en kraft på 0,02 N for hver 5 cm av lengden til konduktøren.

1. 0,05 T 2. 0,0005 T 3. 80 T 4. 0,0125 T

Svar: 1-2; 2-3; 3-3; 4-2; 5-1.

2. Lære noe nytt

Uttalelse av et virtuelt problem.

Vi kom til neste plogfestival - Sabantuy. Men her, ser det ut til, var en skuffelse - regnet strømmet ned. Jeg tilbyr deg et konkurransespill der du må samle så mye vann som mulig i bøtter. (Forutsetningen er å samle kun regn som faller fra himmelen). Elevene har en heftig diskusjon om hvem som skal samle vann hvordan: - de ville løpe mot regnet; - gjerne flere retter; - stå på ett sted; - løp til der hvor regnet er tyngre; - hold bøtta vinkelrett på regnet. Disse eksemplene er ugjendrivelige. Barna kom selv for å oppfylle målet med leksjonen - å bestemme magnetisk fluks. Det gjenstår bare å trekke konklusjoner og komme til matematiske formuleringer. Så, magnetisk fluks (regn) avhenger av:- overflateareal av konturen (bøtte); - magnetisk induksjonsvektor (regnintensitet); - vinkelen mellom den magnetiske induksjonsvektoren og normalen til konturplanet.

Konsolidering

La oss nå konsolidere konklusjonene våre med interaktive modeller

2. Opplæring: Peryshkin A.V., Gutnik E.M. Fysikk. 9. klasse: Lærebok for allmennlæringsinstitusjoner. M.: Bustard, 2009.

3. Fysikk. 9. klasse Leksjonsplaner for lærebøker Peryshkina A.V. og Gromova S.V_2010 -364s

4. Fysikkprøver til lærebokaPeryshkin A.V., Gutnik E.M. Fysikk. 9. klasse

9.

Tema: Magnetfeltinduksjon. Magnetisk fluks

9. klasse

Leksjonens varighet – 45 minutter;

Bruk av informasjonsteknologi - projektor.

Magnetfeltinduksjon. Magnetisk fluks

Leksjonens mål:

Organisere aktiviteter for persepsjon, forståelse og primær memorering av ny kunnskap og aktivitetsmetoder;

Skape betingelser for utvikling av hukommelse og logisk tenkning;

Skape forutsetninger for å gi elevene selvtillit gjennom leksjoner;

Skape forutsetninger for utvikling av ferdigheter til å bruke vitenskapelige kunnskapsmetoder.

Leksjonens mål:

Introduser begrepet magnetfeltinduksjon;

Skriv inn definisjonen av magnetisk fluks.

I løpet av timene

1. Organisasjonsstadiet

2. Sjekke lekser

3. Oppdatering av den subjektive opplevelsen til studenter

Frontalundersøkelse(lysbilde 6)

Hvordan er et magnetfelt representert grafisk?

Hva kalles magnetiske induksjonslinjer?

Hva er forskjellen mellom et ensartet magnetfelt og et inhomogent?

Hvordan oppdages eksistensen av et magnetfelt?

Hvordan bestemme retningen til kraften som et magnetfelt virker på en strømførende leder med?

Formuler venstrehåndsregelen.

4. Stadium for å lære ny kunnskap og måter å gjøre ting på

Noen magneter skaper sterkere felt i rommet enn andre (Lysbilde 7 ).

Magnetfeltet er preget av en vektorfysisk mengde, som er betegnetI.

I- magnetisk feltinduksjon (magnetisk induksjon).

Tenk på eksperimentet presentert i figuren (Lysbilde 8 )

Modulen til denne kraften som virker på en strømførende leder avhenger av: (Lysbilde 9 ):

Selve magnetfeltet

Lederlengder

Nåværende styrke

B = F/Il [ I ] = [T]

Denne verdien er tatt som størrelsen på den magnetiske induksjonsvektoren.I avhenger bare av feltet og kan tjene som dens kvantitative egenskap.

Ved å introdusere en fysisk størrelse som magnetisk induksjon, kan vi gi en mer nøyaktig definisjon av magnetfeltlinjer.

Magnetiske induksjonslinjer er linjer hvis tangenter i hvert punkt av feltet faller sammen med retningen til den magnetiske induksjonsvektoren (Lysbilde 10 ).

Magnetfeltet kalleshomogen , hvis den magnetiske induksjonen B på alle sine punkter er den samme. Ellers kalles feltetheterogen ( Lysbilde 11 ) .

2. En mengde som karakteriserer magnetfeltet - magnetisk fluks eller fluks av den magnetiske induksjonsvektorenF .

Med en økning i den magnetiske induksjonsvektoren in ganger øker også den magnetiske fluksen med n en gang.

Når konturen forstørres inn n ganger øker også den magnetiske fluksen med n en gang.

Når kretsen er orientert vinkelrett på linjene for magnetisk induksjon, er den magnetiske fluksen maksimal; når kretsen er orientert parallelt med linjene for magnetisk induksjon, er den magnetiske fluksen null

( Lysbilde 12-14 ).

Magnetisk fluks - Ф =BScosα , [F] = [Wb]( Lysbilde 15 )

At. den magnetiske fluksen som trenger inn i området til kretsen endres når modulen til den magnetiske induksjonsvektoren endres, området til kretsen og når kretsen roterer, dvs. når dens orientering endres i forhold til magnetfeltlinjene.

5. Stadium av innledende verifisering av forståelse av det som er lært

Spørsmål:

1. Hvilken formel brukes for å beregne magnetisk fluks?

2. Når passerer den magnetiske fluksen gjennom en lukket krets på sitt maksimum? minimal? (Lysbilde 16 ).

6. Stadium av konsolidering av det som er lært

Oppgaver:

1. Vann i en bekk og i en elv renner med samme hastighet. I hvilket tilfelle er strømmen av vann gjennom en sil plassert vinkelrett på strømmen større?

2. Hva er induksjonen av et magnetfelt der en kraft på 0,4 N virker på en 2 m leder? Strømmen i lederen er 10 A.

3. Flat kontur med et areal på 20 cm 2 er i et jevnt magnetfelt med en induksjon på 0,5 T. Bestem den magnetiske fluksen som penetrerer kretsen hvis normalen til kretsen danner en vinkel på 60°C med magnetfeltinduksjonsvektoren (Lysbilde 17 ).

7. Resultater, lekser avsnitt 46, 47,

eks. 37, 38( Lysbilde 18 )

8. Refleksjon

Brukte bøker

1. Peryshkin A.V. Fysikk. 8. klasse. - M.: Bustard, 2009.

2. Gromov S.V., Rodina N.A. Fysikk. 9. klasse - M.: Prosveshchenie, 2002.

Tilbake fremover

Merk følgende! Lysbildeforhåndsvisninger er kun til informasjonsformål og representerer kanskje ikke alle funksjonene i presentasjonen. Hvis du er interessert i dette arbeidet, last ned fullversjonen.

Leksjonens mål:

• Pedagogisk- avsløre essensen av fenomenet elektromagnetisk induksjon; Forklar for elevene Lenz sin regel og lær dem å bruke den til å bestemme retningen til induksjonsstrømmen; forklare loven om elektromagnetisk induksjon; lære elevene å beregne indusert emk i de enkleste tilfellene.
• Utviklingsmessig– utvikle elevenes kognitive interesse, evne til å tenke logisk og generalisere. Utvikle motiver for læring og interesse for fysikk. Utvikle evnen til å se sammenhengen mellom fysikk og praksis.
• Pedagogisk– dyrke en kjærlighet til studentarbeid, evnen til å jobbe i grupper. Fremme en kultur for offentlig tale.

Utstyr:

• Lærebok "Fysikk - 11" G.Ya.Myakishev, B.B.Bukhovtsev, V.M.Charugin.
• G.N. Stepanova.
• "Fysikk - 11". Leksjonsplaner for læreboken av G.Ya. Myakishev, B.B. Bukhovtsev. forfatter - kompilator G.V. Markina.
• Datamaskin og projektor.
• Materiale "Library of Visual Aids".
• Presentasjon for leksjonen.

Timeplan:

Leksjonstrinn	Tid min.	Metoder og teknikker
1. Organisasjonspunkt: Introduksjon Historisk informasjon		Lærerens budskap om emnet, mål og mål for leksjonen. Lysbilde 1. M. Faradays liv og virke. (Studens melding). Lysbilder 2, 3, 4.
2. Forklaring av nytt materiale Definisjon av begrepene "elektromagnetisk induksjon", "induksjonsstrøm". Introduksjon av konseptet magnetisk fluks. Sammenheng mellom magnetisk fluks og antall induksjonslinjer. Enheter for magnetisk fluks. E.H. Lenz sin regel. Studie av avhengigheten av indusert strøm (og indusert emk) av antall omdreininger i spolen og endringshastigheten til magnetisk fluks. Anvendelse av EMR i praksis.		1. Demonstrasjon av eksperimenter på EMR, analyse av eksperimenter, visning av videofragmentet "Eksempler på elektromagnetisk induksjon", lysbilder 5, 6. 2. Samtale, visning av presentasjonen. Lysbilde 7. 3. Demonstrasjon av gyldigheten av Lenz regel. Videofragment "Lenz's Rule". Lysbilder 8, 9. 4. Arbeid i notatbøker, lag tegninger, arbeid med en lærebok. 5. Samtale. Eksperiment. Se videoklippet "The Law of Electromagnetic Induction." Se presentasjonen. Lysbilder 10, 11. 6. Se presentasjonen lysbilde 12.
3. Konsolidering av det studerte materialet	10	1. Oppgaveløsning nr. 1819,1821(1.3.5) (Samling av problemer i fysikk 10-11. G.N. Stepanova)
4. Oppsummering	2	2. Generalisering av det studerte materialet av studenter.
5. Lekser	1	§ 8-11 (underviser), R. nr. 902 (b, d, f), 911 (skrevet i notatbøker)

UNDER KLASSENE

I. Organisatorisk øyeblikk

1. Elektriske og magnetiske felt genereres av de samme kildene - elektriske ladninger. Derfor kan vi anta at det er en viss sammenheng mellom disse feltene. Denne antagelsen fant eksperimentell bekreftelse i 1831 i eksperimentene til den fremragende engelske fysikeren M. Faraday, der han oppdaget fenomenet elektromagnetisk induksjon. (lysbilde 1) .

Epigraf:

"Lykketreff
faller kun på én aksje
forberedt sinn."

L. Pasternak

2. En kort historisk skisse av livet og arbeidet til M. Faraday. (Studens melding). (lysbilde 2, 3).

II. Fenomenet forårsaket av et vekslende magnetfelt ble først observert i 1831 av M. Faraday. Han løste problemet: kan et magnetfelt føre til at en elektrisk strøm oppstår i en leder? (lysbilde 4).

Elektrisk strøm, mente M. Faraday, kan magnetisere et jernstykke. Kunne ikke en magnet i sin tur forårsake en elektrisk strøm? I lang tid kunne ikke denne forbindelsen oppdages. Det var vanskelig å finne ut av det viktigste, nemlig: en bevegelig magnet, eller et skiftende magnetfelt, kan eksitere en elektrisk strøm i en spole. (lysbilde 5).
(se videoen "Eksempler på elektromagnetisk induksjon"). (Slide6).

Spørsmål:

1. Hva tror du får elektrisk strøm til å flyte i spolen?
2. Hvorfor var strømmen kortvarig?
3. Hvorfor er det ingen strøm når magneten er inne i spolen (Figur 1), når reostatglideren ikke beveger seg (Figur 2), når den ene spolen slutter å bevege seg i forhold til den andre?

Konklusjon: strøm vises når magnetfeltet endres.

Fenomenet elektromagnetisk induksjon består i at det oppstår en elektrisk strøm i en ledende krets, som enten er i ro i et tidsvarierende magnetfelt eller beveger seg i et konstant magnetfelt på en slik måte at antallet magnetiske induksjonslinjer som trenger inn i kretsendringer.
I tilfelle av et skiftende magnetfelt, kan dets hovedkarakteristikk B - den magnetiske induksjonsvektoren endres i størrelse og retning. Men fenomenet elektromagnetisk induksjon er også observert i et magnetfelt med konstant B.

Spørsmål: Hvilke endringer?

Området gjennomboret av magnetfeltet endres, dvs. antall kraftlinjer som trenger gjennom dette området endres.

For å karakterisere magnetfeltet i et område av rommet, introduseres en fysisk mengde - magnetisk fluks – F(lysbilde 7).

Magnetisk fluks F gjennom et overflateområde S kalle en mengde lik produktet av størrelsen på den magnetiske induksjonsvektoren I Til torget S og cosinus til vinkelen mellom vektorene I Og n.

Ф = ВS cos

Arbeid V cos = V n representerer projeksjonen av den magnetiske induksjonsvektoren på normalen n til konturplanet. Derfor Ф = В n S.

Magnetisk fluksenhet – Wb(Weber).

En magnetisk fluks på 1 weber (Wb) skapes av et jevnt magnetfelt med en induksjon på 1 T gjennom en overflate med et areal på 1 m 2 plassert vinkelrett på den magnetiske induksjonsvektoren.
Det viktigste i fenomenet elektromagnetisk induksjon er genereringen av et elektrisk felt av et vekslende magnetfelt. En strøm oppstår i en lukket spole, som gjør at fenomenet kan registreres (Figur 1).
Den resulterende induserte strømmen i en eller annen retning samhandler på en eller annen måte med magneten. En spole med strøm som går gjennom den er som en magnet med to poler - nord og sør. Retningen til induksjonsstrømmen bestemmer hvilken ende av spolen som fungerer som nordpolen. Basert på loven om bevaring av energi, kan vi forutsi i hvilke tilfeller spolen vil tiltrekke seg magneten og i hvilke den vil frastøte den.
Hvis magneten bringes nærmere spolen, vises en indusert strøm i den i denne retningen; magneten blir nødvendigvis frastøtt. For å bringe magneten og spolen nærmere hverandre, må positivt arbeid gjøres. Spolen blir som en magnet, med polen med samme navn vendt mot magneten som nærmer seg den. Som poler frastøter hverandre. Når du fjerner magneten, er det motsatt.

I det første tilfellet øker den magnetiske fluksen (figur 5), og i det andre tilfellet avtar den. Dessuten, i det første tilfellet, kommer induksjonslinjene B/ til magnetfeltet skapt av induksjonsstrømmen som oppstår i spolen ut fra den øvre enden av spolen, fordi spolen frastøter magneten, og i det andre tilfellet går de inn i denne enden. Disse linjene er vist i mørkere farger i figuren. I det første tilfellet ligner spolen med strøm en magnet, hvis nordpol er plassert på toppen, og i det andre tilfellet, nederst.
Lignende konklusjoner kan trekkes ved å bruke eksperimentet vist i figuren (Figur 6).

(Se fragmentet "Lenz's Rule")

Konklusjon: Den induserte strømmen som oppstår i en lukket krets med dets magnetiske felt motvirker endringen i den magnetiske fluksen som den forårsaker. (lysbilde 8).

Lenz sin regel. Den induserte strømmen har alltid en retning der det er en motvirkning til årsakene som ga opphav til den.

Algoritme for å bestemme retningen på induksjonsstrømmen. (lysbilde 9)

1. Bestem retningen til induksjonslinjene til det eksterne feltet B (de forlater N og går inn i S).
2. Bestem om den magnetiske fluksen gjennom kretsen øker eller avtar (hvis magneten beveger seg inn i ringen, så ∆Ф>0, hvis den beveger seg ut, så ∆Ф<0).
3. Bestem retningen til induksjonslinjene til magnetfeltet B′ skapt av den induserte strømmen (hvis ∆Ф>0, er linjene B og B′ rettet i motsatte retninger; hvis ∆Ф<0, то линии В и В′ сонаправлены).
4. Bruk gimlet-regelen (høyre hånd) og bestem retningen til induksjonsstrømmen.
Faradays eksperimenter viste at styrken til den induserte strømmen i en ledende krets er proporsjonal med endringshastigheten i antall magnetiske induksjonslinjer som penetrerer overflaten avgrenset av denne kretsen. (Lysbilde 10).
Hver gang det er en endring i den magnetiske fluksen gjennom en ledende krets, oppstår det en elektrisk strøm i denne kretsen.
Den induserte emk i en lukket sløyfe er lik endringshastigheten til den magnetiske fluksen gjennom området begrenset av denne sløyfen.
Strømmen i kretsen har en positiv retning når den eksterne magnetiske fluksen avtar.

(Se fragmentet «The Law of Electromagnetic Induction»)

(Lysbilde 11).

EMF for elektromagnetisk induksjon i en lukket sløyfe er numerisk lik og motsatt i fortegn til endringshastigheten til den magnetiske fluksen gjennom overflaten avgrenset av denne sløyfen.

Oppdagelsen av elektromagnetisk induksjon ga et betydelig bidrag til den tekniske revolusjonen og fungerte som grunnlaget for moderne elektroteknikk. (Lysbilde 12).

III. Konsolidering av det som er lært

Løse problemer nr. 1819, 1821(1.3.5)

(Samling av problemer i fysikk 10-11. G.N. Stepanova).

IV. Hjemmelekser:

§8 - 11 (underviser), R. nr. 902 (b, d, f), nr. 911 (skrevet i notatbøker)

Bibliografi:

1. Lærebok "Fysikk - 11" G.Ya.Myakishev, B.B.Bukhovtsev, V.M.Charugin.
2. Oppgavesamling i fysikk 10-11. G.N. Stepanova.
3. "Fysikk - 11". Leksjonsplaner for læreboken av G.Ya. Myakishev, B.B. Bukhovtsev. forfatter-kompilator G.V. Markina.
4. V/m og videomateriale. Skolefysikkeksperiment "Elektromagnetisk induksjon" (avsnitt: "Eksempler på elektromagnetisk induksjon", "Lenz regel", "Lov om elektromagnetisk induksjon").
5. Oppgavesamling i fysikk 10-11. A.P. Rymkevich.