Практическое занятие № 13

Наименование занятия:Электромагнитная индукция.

Цель занятия: применение теоретических знаний для решения задач.

Подготовка: лекция № 14. Касьянов В.А. Физика-11 § 20-27.

В-1

Задание на занятие:

1. Короткозамкнутую катушку охватывает проволочный виток (см. рис.). Определите направление индукционного тока в катушке: а) при замыкании ключа; б) при размыкании ключа.

2. За какой промежуток времени магнитный поток изменяется на 0.004 Вб, если в контуре возбуждается ЭДС индукции 16В?

3. Соленоид содержит 100 витков проволоки. Найти ЭДС индукции, если в этом соленоиду за 5 мс магнитный поток равномерно изменяется от 3 мВб до 1.5 мВб.

4. В катушке, индуктивность которой равна 0.4 Гн, возникла ЭДС, равная 20 В. Рассчитайте изменение силы тока и энергию магнитного поля катушки, если это произошло за 0.2 с.

5. Трансформатор повышает напряжение от 36 В до 220 В. Сколько витков во вторичной обмотке трансформатора, если первичная обмотка содержит 720 витков?

6. Магнитное поле, пронизывающее квадратную рамку стороной 10 см, убывает со скоростью 60мТл/с. Какой ток течет в рамке, если ее сопротивление равно 2 Ом.

7. Почему иногда недалеко от места удара молнией плавятся предохранители и повреждаются чувствительные электроизмерительные приборы?

8. Два параллельных вертикальных проводника, расположенные на расстоянии 1 м друг от друга, замкнуты сопротивлением 1 Ом и помещены в однородное магнитное поле с индукцией 100 мТл, перпендикулярное плоскости проводников. По проводникам начинает вниз скользить без трения перемычка массой 100 г. Пренебрегая сопротивлением проводников и перемычки, определите максимальную скорость падения перемычки.

В-2

Задание на занятие:

1. Короткозамкнутую катушку охватывает проволочный виток (см. рис.). Определите направление индукционного тока в катушке: а) при замыкании ключа; б) при размыкании ключа

2. За 15 мс магнитный поток, пронизывающий контур, убывает с 8 до 3 мВб. Найти ЭДС индукции в контуре.

3. Найдите скорость изменения магнитного потока в соленоиду из 1500 витков при возбуждении в нем ЭДС индукции 300 В.

4. Определите энергию магнитного поля катушки, в котором при силе тока 7,5 А магнитный поток равен 2.3 мВб. Число витков в катушке равен 120. Как изменится энергия поля, если силы тока изменится вдвое?

5. В первичной обмотке трансформатора 200 витков, а во вторичной – 25 витков. Повышает или понижает напряжение этот трансформатор? Во сколько раз?

6. В магнитное поле индукцией 0.3 Тл помещен контур, выполненный в форме кругового витка радиусом 4.1 см. Виток сделан из медной проволоки, у которой площадь поперечного сечения равна 1 . Нормаль к плоскости витка совпадает с линиями индукции поля. Какой заряд пройдет через поперечное сечение витка при исчезновении поля.

7. Почему телефонные провода не следует подвешивать на одних и тех же столбах с проводами переменного тока для освещения?

8. Круговой контур радиусом 5 см помещен в однородное магнитное поле, индукция которого 0,5 Тл. Плоскость контура перпендикулярна направлению магнитного поля, сопротивление контура 0,2 Ом. Какой заряд пройдет по контуру при повороте на угол 60°.

Содержание отчёта:

1. Записать наименование и цель занятия.

2. Ответить на контрольные вопросы и получить допуск к работе.

3. Выполнить задания.

Контрольные вопросы:

1)Дайте определение электромагнитной индукции
2) Дайте определение индукционного тока. Какими способами его можно получить?
3)Сформулируйте правило Ленца
4) Дайте определение самоиндукции.
5) Дайте определение индуктивности. Формула.
6) Энергия магнитного поля.

7) Сформулируйте закон Фарадея

ПРИЛОЖЕНИЕ

Явление электромагнитной индукции - возникновение электрического тока в замкнутом проводящем контуре, который либо покоится в переменном во времени магнитном поле, либо движется в постоянном магнитном поле так, что число линий магнитной индукции, пронизывающих контур, меняется. Чем быстрее меняется число линий магнитной индукции, тем больше индукционный ток.

Магнитным потоком через поверхность площадью S называют величину, равную произведению модуля вектора магнитной индукции В на площадь S и косинус угла между векторами В и нормалью проведенной к плоскости контура.

Закон ЭМИ. (Закон Фрадея) -ЭДС индукции в замкнутом контуре равна скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром, взятой с противоположным знаком.

Опыт показывает, что индукционный ток, возбуждаемый в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, всегда направлен так, что создаваемое им магнитное поле препятствует изменению магнитного потока, вызывающего индукционный ток. Это утверждение называется правилом Ленца.