Электромагнитная индукция

Поезд на электромагнитной подвеске

Выпрямители классифицируют по следующим признакам:

  • Полномостовые
  • Полумостовые
  • Четвертьмостовые
  • Параллельные раздельные
  • Параллельные объединённые звёздами
  • Параллельные объединённые кольцами
  • Последовательные
  • Параллельно-последовательные

Данная статья имеет статус готовой. Это не говорит о качестве статьи, однако в ней уже в достаточной степени раскрыта основная тема. Если вы хотите улучшить статью — правьте смело!

Электромагни́тная инду́кция

Электромагни́тная инду́кция — физическое явление, заключающееся в возникновении электрического поля при изменении магнитного во времени или движении материального тела относительно воздействующего на него магнитного поля. Эффект открыт Майклом Фарадеем в 1831 году и на сегодняшний день является одним из основных принципов построения электротехники.

Силовой диодный выпрямитель электровоза ВЛ80С

Большинство выпрямителей создаёт не постоянный, а пульсирующий ток, для сглаживания пульсаций применяют фильтры.

Инвертор

Устройство, выполняющее обратную функцию — преобразование постоянного тока в переменный ток — называется инвертором. Из-за принципа обратимости электрических машин выпрямитель и инвертор являются двумя разновидностями одной и той же электрической машины.

План урока по теме Магнитное поле для учеников 9 класса

Основные понятия:

  • Магнетизм
  • Электромагнитное поле
  • Явление электромагнитной индукции
  • Сила Ампера (действие магнитного поля на проводник с током)

Учителям физики

Приглашаем учителей физики с высшим образованием (или студентов последнего курса) и опытом подготовки к выпускным экзаменам. Получайте от 40 до 100 000 рублей в месяц!

Электромагнитная индукция

Мостовой выпрямитель со сглаживающим ёмкостным фильтром. Может строиться по мостовой или полумостовой схеме (когда, например, в случае выпрямления однофазного тока, используется специальный трансформатор с выводом от средней точки вторичной обмотки и вдвое меньшим количеством выпрямляющих ток элементов; такая схема ныне применяется редко, так как более металлоёмка и имеет большее эквивалентное активное внутреннее сопротивление, то есть большие потери на нагрев обмоток трансформатора).

Построение двухполупериодного выпрямителя

При построении двухполупериодного выпрямителя со сглаживающим конденсатором следует учитывать несколько ключевых аспектов.

Измерение переменного напряжения

Переменное напряжение всегда измеряется в действующем значении, которое является 1,41 раза меньше его максимальной амплитуды. Например, при измерении напряжения однофазного переменного тока в 12 вольт, на конденсаторе выпрямителя (без нагрузки) это значение может достигать 17 вольт.

Выбор параметров элементов

При выборе величины переменного напряжения вторичной обмотки трансформатора следует учитывать максимально допустимое входное напряжение. Также ёмкость сглаживающего конденсатора должна быть достаточно большой, чтобы напряжение под нагрузкой не упало ниже минимально допустимого.

Расчет импульсных помех

При работе выпрямителя со сглаживающим конденсатором диоды открываются только на короткие моменты времени, когда значение переменного напряжения превышает постоянное на конденсаторе. Это приводит к возникновению коротких мощных импульсов тока, которые могут вызывать помехи. Поэтому при расчете трансформатора необходимо учитывать этот факт и предпринимать меры для их подавления.

Однополупериодный выпрямитель (четвертьмост)

График напряжения по времени до выпрямления в однополупериодном выпрямителе может быть представлен одной из возможных схем выпрямления. Важно учитывать как начальные значения, так и дальнейшую динамику системы для эффективного функционирования устройства.


Markdown формат предназначен для упрощения написания и форматирования текста. Это позволяет читать и редактировать его с легкостью, сохраняя при этом структуру и логику текста.

Простейший однополупериодный выпрямитель

Простейшая схема однополупериодного выпрямителя состоит из одного выпрямляющего ток элемента (диода). На выходе получаем пульсирующий постоянный ток.

Применение

На промышленных частотах эта схема не имеет широкого применения из-за требования к сглаживающим фильтрам с большими значениями ёмкости и индуктивности. Однако это устройство нашло широкое применение в импульсных блоках питания для бытовой и промышленной аппаратуры.

Уменьшение габаритов

При более высоких частотах пульсаций выпрямленного напряжения требуются сглаживающие элементы с меньшими значениями ёмкости и индуктивности. Это позволяет уменьшать вес и размеры источников питания с увеличением частоты входного переменного напряжения.

Четвертьмостовый выпрямитель

Однополупериодный выпрямитель, также известный как четвертьмост, содержит в себе один вентиль (диод или тиристор).

Работа вентиля

Напряжение с вторичной обмотки трансформатора проходит через вентиль до нагрузки только в положительные полупериоды переменного напряжения. В отрицательные полупериоды вентиль закрыт, что приводит к нулевому напряжению на нагрузке. Среднеквадратичное значение напряжения на выходе однополупериодного выпрямителя в два раза меньше, чем его действующее значение.

Схема Латура — Делона

Эта схема, известная как с удвоением напряжения, использует два диода и два конденсатора.

Полный мост (Гретца)

Полный мост выпрямителя, также известный как Гретца, состоит из четырёх диодов. В среднем, его ЭДС вдвое больше, чем у четвертьмостового выпрямителя.

Преимущества полного моста

Эквивалентное внутреннее активное сопротивление у полного моста равно 1/2 относительно его выхода. Частота пульсаций и напряжение на диодах также различаются по сравнению с другими типами выпрямителей.

Выпрямление тока

Выпрямители используются для преобразования переменного тока в постоянный. При двухполупериодном выпрямлении, среднее значение по модулю определяется как среднеарифметическое значение всех ординат обеих полуволн за целый период.

Приемники электроэнергии с нелинейными характеристиками

Приёмниками электроэнергии с нелинейными характеристиками являются в первую очередь всевозможные преобразовательные установки переменного тока в постоянный, использующие различные вентили.

Сюда относятся выпрямительные установки для:

  • блоков питания аппаратуры
  • электросиловых установок

Выпрямители для блоков питания

Применение выпрямителей в блоках питания радио- и электроаппаратуры обусловлено тем, что обычно в системах электроснабжения зданий или транспортных средств применяется переменный ток, а выходной ток любого электромагнитного трансформатора всегда переменный, в то время как электронные схемы и электродвигатели рассчитаны на питание постоянным током.

Выпрямители электросиловых установок

На автономных транспортных средствах (автомобилях, тракторах, тепловозах, теплоходах, атомоходах, самолётах) для получения электроэнергии часто применяют генераторы переменного тока. Однако для приводов движителей транспорта обычно используются двигатели постоянного тока.

Генерация электроэнергии на транспортном средстве производится генератором переменного тока, но для питания бортовой аппаратуры необходим постоянный ток. В легковых автомобилях бортовая сеть получает питание от полупроводникового выпрямителя, встроенного в генератор переменного тока.

Сварочные аппараты постоянного тока обычно используют мостовые схемы на кремниевых выпрямительных диодах для получения постоянного сварочного тока. Он позволяет осуществлять щадящую сварку или экономить электроды при сварке металла.


Markdown formatting supplied by WordBlog.

Вентильные блоки преобразовательных подстанций систем энергоснабжения

Энергоснабжение заводов осуществляется электросетью переменного тока, но для приводов прокатных станов и других агрегатов выгоднее использовать двигатели постоянного тока по той же причине, что и для двигателей транспортных средств.

Выпрямители высокочастотных колебаний

В составе ректенн:

Детектирование высокочастотного сигнала

Выпрямители с умножением напряжения применяются в тех случаях, когда по каким-то причинам входное переменное напряжение должно быть ниже, чем выходное постоянное. К примеру, в отечественных телевизорах, начиная с некоторых моделей от последних серий УЛПЦТ и вплоть до 4УСЦТ применялся умножитель высокого напряжения в цепи анода кинескопа.

Особенность данного выпрямителя в том, что в качестве сглаживающего фильтра обязательно должен использоваться дроссель, так как конденсатор во время отрицательного полупериода будет разряжаться.

Мостовой удвоитель напряжения

Мостовой удвоитель напряжения напоминает мост Гретца, но в отличие от него в одном из плеч моста вместо диодов установлены конденсаторы. За счёт этого во время каждой полуволны во входную цепь подключается то один, то другой конденсатор, а напряжение на выходе выпрямителя складывается из напряжений на двух конденсаторах.

Умножитель Кокрофта — Уолтона

Умножитель Кокрофта — Уолтона позволяет увеличивать выходное напряжение в несколько раз. Применяется в схемах, где необходимо получать очень высокое напряжение.

Существуют недостатки умножителей напряжения перед обычными выпрямителями:

Эти особенности определили сферу применения умножителей напряжения — чаще всего в устройствах небольшой мощности и высокого напряжения, нетребовательных к качеству питания.

Напряжение в проводнике, движущемся в магнитном поле

С помощью силы Лоренца можно объяснить явление поляризации и возникновения ЭДС индукции в движущемся в магнитном поле проводнике.

Если поместить проводник на рельсы, с которыми у него будет электрический контакт, а магнитное поле направить вертикально к плоскости, в которой находится проводник на рельсах, то, если замкнуть рельсы со стороны, противоположной от проводника и перемещать проводник с постоянной скоростью, — в проводнике появится электрический ток. Причина этого тока — сила Лоренца, действующая на свободные электроны в проводнике, которые движутся вместе с проводником в магнитном поле.

Электромагнитная индукция

Этот эксперимент можно провести в домашних условиях

Двенадцатипульсовый статический выпрямитель

Двенадцатипульсовое выпрямительное устройство ВУ-6Б в техотсеке Ту-154

Магнитные свойства вещества

Постоянные магниты могут быть изготовлены лишь из немногих веществ, но все вещества, помещенные в магнитное поле, намагничиваются, т. е. сами становятся источниками магнитного поля. В результате этого вектор магнитной индукции

при наличии вещества отличается от вектора магнитной индукции

Магнитная проницаемость вещества μпоказывает, во сколько раз вектор магнитной индукции в веществе

больше, чем вектор магнитной индукции

0 в вакууме, то есть:

Магнитные свойства вещества определяют по тому, как эти вещества реагируют на внешнее магнитное поле и каким образом упорядочена их внутренняя структура. Существует три основных класса веществ с резко различающимися магнитными свойствами:

Магнитное поле Земли

Обойти вниманием самый большой магнит на планете, на которой мы живем было бы непростительно.

Магнитные и географические полюса Земли не совпадают друг с другом. Южный магнитный полюс находится вблизи северного географического полюса, около северного берега озера Виктория (Канада). Северный магнитный полюс находится вблизи южного географического полюса, около берегов Антарктиды. Магнитные полюса Земли перемещаются (дрейфуют).

Магнитное поле Земли не остается постоянным, оно испытывает медленные изменения во времени (так называемые вековые вариации). Кроме того, через достаточно большие интервалы времени могут происходить изменения расположения магнитных полюсов на противоположные (инверсии).

Электромагнитная индукция

Во время увеличения солнечной активности интенсивность солнечного ветра возрастает. При этом частицы солнечного ветра ионизируют верхние слои атмосферы в северных широтах (где магнитные силовые линии сгущены) и вызывают там свечения — северные сияния. В магнитном поле Земли в условиях разреженного воздуха так светятся обычно атомы кислорода и молекулы азота. Магнитное поле Земли защищает ее жителей от солнечного ветра.

Магнитные бури — это значительные изменения магнитного поля Земли под действием усиленного солнечного ветра в результате вспышек на Солнце и сопровождающих их выбросов потоков заряженных частиц.

Магнитные бури продолжаются обычно от 6 до 12 часов, а затем характеристики земного поля снова возвращаются к норме. Но за столь короткое время магнитная буря сильно влияет на радиосвязь, линии электросвязи, людей.

Кстати, человечество начало использовать магнитное поле Земли уже в начале XVII–XVIII вв. Тогда получает широкое распространение в мореходстве компас (магнитная стрелка).

Магнитное поле Земли служит многим живым организмам для ориентации в пространстве.

Двухфазные выпрямители со сдвигом фаз 180°

Выпрямитель Миткевича «два четвертьмоста параллельно» на двуханодной лампе. Здесь вторичная обмотка Н служит для накала катода лампы.

Выпрямитель Миткевича «два четвертьмоста параллельно» на твердотельных диодах.

Относительное эквивалентное активное внутреннее сопротивление равно , то есть вдвое больше, чем в однофазном полномостовом выпрямителе, следовательно имеет большие потери энергии на нагрев меди обмоток трансформатора (или расход меди).

Два полных моста параллельно

Позволяет применять диоды со средним током почти вдвое меньшим, чем в однофазном полномостовом выпрямителе.

Ампер и параллельные проводники

Одним из важных примеров магнитного взаимодействия является взаимодействие параллельных токов. Закономерности этого явления были экспериментально установлены Андре Мари Ампером.

Электромагнитная индукция

Взаимодействие токов вызывается их магнитными полями: магнитное поле одного тока действует силой Ампера на другой ток, и наоборот.

Электромагнитная индукция

Электромагнитная индукция

Магнитное взаимодействие параллельных проводников с током используется в международной системе единиц (СИ) для определения единицы силы тока — ампера.

Ампер — сила неизменяющегося тока, который при прохождении по двум параллельным проводникам бесконечной длины и ничтожно малого кругового сечения, расположенным на расстоянии 1 м один от другого в вакууме, вызвал бы между этими проводниками силу магнитного взаимодействия, равную 2∙10-7 Н на каждый метр длины.

Движение частиц в магнитном поле

  1. Если скорость заряженной частицы массой направлена вдоль вектора индукции магнитного поля, то частица будет двигаться по прямой с постоянной скоростью (сила Лоренца равна нулю).

Электромагнитная индукция

  1. Если скорость заряженной частицы массой перпендикулярна вектору индукции магнитного поля, то частица будет двигаться по радиусу окружности, плоскость которой перпендикулярна линиям индукции.

Электромагнитная индукция

  1. Если скорость

заряженной частицы массой m направлена под углом к вектору индукции магнитного поля

, то частица будет двигаться по винтовой линии радиуса R и шагом h.

Действие силы Лоренца широко используют в различных электротехнических устройствах:

Электромагнитная индукция

Магнитное поле — это одна из составляющих электромагнитного поля, которая создается движущимися зарядами (электрическими токами). Мало того, что магнитное поле создается только движущимися зарядами, оно и способно действовать только на движущиеся заряды или на токи, а на неподвижные заряды оно действовать не будет.

Основная характеристика магнитного поля — это вектор индукции магнитного поля. За направление вектора магнитной индукции принято брать направление от южного полюса к северному по стрелке компаса, располагающейся в магнитном поле. Внимание: снаружи стрелки поле направлено от северного полюса к южному.

Значение магнитной индукции определяется как отношение максимальной силы, с которой магнитное поле действует на проводник единичной длины (l=1 м) к силе тока I в проводнике:

В системе СИ единицей магнитной индукции является 1 Тесла (1 Тл):

Главное свойство этих правил — их обратимость. То есть направления вектора магнитной индукции и направление силы тока можно менять между собой, а правило останется.

Внимательно рассмотрите рисунки и сформулируйте упомянутые правила для каждого случая.

Электромагнитная индукция

Правило буравчика 1

Электромагнитная индукция

Правило буравчика 2

Электромагнитная индукция

Правило правой руки 1

Электромагнитная индукция

Правило правой руки 2

Электромагнитная индукция

Способ из старого учебника

Как и в случае с электрическим полем, магнитное поле изображают с помощью силовых линий, а мы проведем эксперимент.

Сколько платят в Skyeng преподавателю физики?

Из чего складывается доход учителей, рассказываем в специальной статье.

Электромагнитная индукция

Действие магнитного поля на рамку с током

Рассмотрим проволочную проводящую рамку, находящуюся во внешнем магнитном поле

. Если в этой рамке создать электрический ток I, то на рамку со стороны магнитного поля начнут действовать силы Ампера

Электромагнитная индукция

Если внешнее магнитное поле является однородным, то равнодействующая всех сил Ампера будет равна нулю, однако момент всех сил Ампера в нуль обращаться не будет, что означает то, что рамка начнет вращаться (создается вращающий момент, и рамка поворачивается в положение, в котором вектор

Электромагнитная индукция

На данном факте основано действие электродвигателя постоянного тока (электромотора).

Электромагнитная индукция

Если внешнее магнитное поле является неоднородным, то равнодействующая всех сил Ампера и момент всех сил не будут равны нулю, то есть свободная рамка начнет поступательно двигаться плюс вращаться (неоднородное магнитное поле ориентирует, а также притягивает или отталкивает рамку с током).

Магнитный поток

Магнитный поток (поток вектора магнитной индукции) — это скалярная величина, которая количественно описывает прохождение магнитного поля через некоторую поверхность. Обозначается буквой Ф.

Электромагнитная индукция

Электромагнитная индукция

Магнитный поток Ф, пронизывающий площадь контура, зависит от:

Если вектор магнитной индукции перпендикулярен площади контура α=0о, то магнитный поток максимален и равен Фmax=B∙S

Если вектор магнитной индукции параллелен площади контура α=90о, то магнитный поток равен нулю Ф=0.

Электромагнитная индукция

Закон электромагнитной индукции Фарадея

При изменении полного магнитного потока Ф, пронизывающего контур, в этом контуре возникает ЭДС индукции:

— скорость изменения магнитного потока Ф, пронизывающего этот контур.

Знак «-» в законе показывает то, как ориентирована возникающая ЭДС в контуре. Это так называемое правило Ленца.

По формуле Ф=B*S*cosα для магнитного потока отчетливо видно, что поток меняется:

Во всех этих случаях по закону Фарадея в контуре будет индуцироваться ЭДС индукции.

Правило Ленца: «ЭДС индукции, возникающая в контуре, ориентирована так, что индукционный ток, который она создает, направлен так, чтобы ослабить действие причины, возбуждающей эту ЭДС, а стало быть, и индукционный ток».

Рисунок иллюстрирует правило Ленца на примере неподвижного проводящего контура, который находится в однородном магнитном поле, модуль индукции которого увеличивается во времени.

Электромагнитная индукция

В этом примере

Электромагнитная индукция

Как определить направление тока

Когда мы говорим о направлении электрического тока, мы имеем в виду направление, в котором электрический заряд течет по цепи. Это направление устанавливается условно и основано на законе знаков электрического заряда.

Считается, что в электрической цепи ток течет от положительного полюса источника питания (например, батареи) к отрицательному полюсу. Однако важно отметить, что это всего лишь условность, которая не обязательно отражает фактическое движение электронов.

Для определения направления тока в цепи используется несколько методов и инструментов, таких как использование принципиальных схем и применение закона Ома. Некоторые из этих методов описаны ниже:

1. Принципиальные схемы: Принципиальные схемы — это графические изображения электрической цепи, в которых символы используются для обозначения компонентов цепи и связей между ними. На этих диаграммах обычно есть стрелки, указывающие направление тока в каждой ветви цепи.

2. Закон Ома: Закон Ома гласит, что электрический ток в цепи прямо пропорционален приложенному напряжению и обратно пропорционален сопротивлению цепи. Анализируя уравнения закона Ома, можно определить направление тока по значениям напряжения и сопротивления в цепи.

3. Использование измерительных приборов: Измерительные приборы, такие как амперметры, позволяют измерять силу электрического тока в цепи. Эти приборы обычно указывают направление тока с помощью стрелки на экране или полярности соединительных клемм.

Важно иметь в виду, что направление тока в цепи может меняться в зависимости от ее конфигурации. В цепях постоянного тока (DC) ток течет в постоянном направлении. С другой стороны, в цепях переменного тока (AC) ток периодически меняет направление.

От чего зависит полярность направления электрического тока

Полярность направления электрического тока определяется направлением потока электрических зарядов в цепи. В замкнутой цепи электрический ток течет от положительного полюса источника питания к отрицательному.

В цепи постоянного тока (DC) полярность направления тока постоянна и остается фиксированной по всей цепи. В цепи этого типа электроны, являющиеся отрицательно заряженными частицами, текут от отрицательного полюса к положительному полюсу источника энергии.

С другой стороны, в цепи переменного тока (AC) полярность направления тока периодически меняется в зависимости от частоты тока. В цепи этого типа электроны движутся в обоих направлениях, поскольку ток колеблется между положительными и отрицательными значениями.

Важно отметить, что полярность направления электрического тока не связана с полярностью отдельных компонентов цепи, например резисторов или электронных устройств. Полярность тока определяется направлением потока электрических зарядов в цепи в целом.

Конечно! Вот неформальное и забавное окончание вашего контента на тему «Значение чувства электрического тока»:

«Итак, вы знаете, электрический ток — это не просто скопление электронов, идущих в одном направлении. У него есть свой смысл, своя цель и, конечно же, своя повестка дня. Это похоже на движение в городе, только вместо машин по кабелям движутся маленькие электроны. И если вы когда-нибудь задаетесь вопросом, в чем смысл жизни, помните, что вы также можете задаться вопросом, в чем смысл электрического тока. Кто знает, может быть, вы найдете ответ в розетке!

Надеюсь, это заставило вас улыбнуться!

Сила Ампера

Сила Ампера — это сила, с которой магнитное поле действует на помещенный в него проводник с током.

Модуль силы Ампера FА равен произведению модуля индукции магнитного поля B, в котором находится проводник с током, длины этого проводника l, силы тока в нем I и синуса угла между направлениями тока и вектора индукции магнитного поля sinα: FА=B∙I∙l∙sinα

Этой формулой можно пользоваться:

Электромагнитная индукция

Для определения направления силы Ампера применяют правило левой руки

Для определения направления силы Ампера применяют правило левой руки: если ладонь левой руки расположить так, чтобы вектор индукции магнитного поля входил в ладонь, четыре вытянутых пальца указывали направление тока, тогда отогнутый на большой палец укажет направление силы Ампера.

Двухфазные выпрямители со сдвигом фаз 90°

то есть в раз больше, чем в однофазном полномостовом.

В режиме холостого хода и близких к нему ЭДС в мосту с наибольшей на данном отрезке периода ЭДС диоды моста заперты с меньшей на данном отрезке периода ЭДС. Эквивалентное внутреннее активное сопротивление при этом равно При увеличении нагрузки то есть при уменьшении появляются и увеличиваются части периода на которых оба моста работают параллельно на общую нагрузку, эквивалентное внутреннее активное сопротивление на этих отрезках периода равно В режиме короткого замыкания оба моста работают параллельно на нагрузку на всём периоде, но полезная мощность в этом режиме равна нулю.

Два полных моста последовательно

Средняя ЭДС равна: то есть вдвое больше, чем в однофазном полномостовом выпрямителе.

Относительное эквивалентное внутреннее активное сопротивление равно

Сила Лоренца

Понимание магнитного поля строится на двух положениях: движущиеся заряды создают магнитное поле, и магнитное поле действует на движущиеся заряды. Сила, с которой магнитное поле действует на движущийся заряд, называется силой Лоренца.

Сила Лоренца— это сила, с которой магнитное поле действует на движущуюся в нем заряженную частицу.

Электромагнитная индукция

Для определения направления силы Лоренца применяют правило левой руки: если левую руку расположить так, чтобы вектор индукции магнитного поля входил в ладонь, четыре вытянутых пальца указывали направления скорости движения положительно заряженной частицы, тогда отогнутый на большой палец в плоскости ладони укажет направление силы Лоренца. Для отрицательной частицы четыре вытянутых пальца направляют против скорости движения частицы.

Каково направление электрического тока

Направление электрического тока относится к направлению, в котором электрический заряд течет по цепи. В большинстве случаев используется соглашение, согласно которому ток течет от положительного полюса к отрицательному полюсу источника питания, например аккумулятора или генератора. Это соглашение известно как «обычное направление тока».

Однако важно отметить, что на самом деле электроны, которые представляют собой отрицательно заряженные частицы, переносящие ток, текут в направлении, противоположном обычному направлению тока. Это происходит потому, что электроны имеют отрицательный заряд и притягиваются к положительному заряду.

Эксперимент

Сформулируем свойства силовых линий магнитного поля:

Электромагнитная индукция

Магнитное поле трех проводников с током

Итоги: доказали наличие магнитного поля вокруг движущихся электрических зарядов, получили картины различных магнитных полей, сформулировали свойства силовых линий магнитного поля.

Явление электромагнитной индукции

Электромагнитная индукция — это явление возникновения тока в замкнутом проводнике при прохождении через него магнитного потока, изменяющегося со временем.

В настоящее время в основе многих устройств лежит явление электромагнитной индукции. Например, в двигателе или генераторе электрического тока, в трансформаторах, радиоприемниках и многих других устройствах.

Благодаря этому явлению мы можем преобразовывать механическую энергию в электрическую, а до открытия этого явления люди не знали о методах получения электрического тока кроме как от источников тока.

Опыт № 1

Если в соленоид (катушка индуктивности), который замкнут на гальванометр, вдвигать или выдвигать постоянный магнит, то в моменты его вдвигания или выдвигания мы видим отклонение стрелки гальванометра (возникает индукционный ток). При этом отклонения стрелки при вдвигании и выдвигании магнита имеют противоположные направления.

Отклонение стрелки гальванометра тем больше, чем больше скорость движения магнита относительно катушки. При смене в опыте полюсов магнита направление отклонения стрелки также изменится. Для получения индукционного тока можно оставлять магнит неподвижным, тогда нужно относительно магнита перемещать соленоид.

Электромагнитная индукция

Опыт № 2

Если рядом расположить две катушки (например, на общем сердечнике или одну катушку внутри другой) и одну катушку через ключ соединить с источником тока, то при замыкании или размыкании ключа в цепи первой катушки во второй катушке появится индукционный ток. В моменты включения или выключения тока наблюдается отклонение стрелки гальванометра, а также в моменты его уменьшения или увеличения, а также при перемещении катушек друг относительно друга. Направления отклонений стрелки гальванометра также имеют противоположные направления при включении или выключении тока, его увеличении или уменьшении, приближении или удалении катушек.

Электромагнитная индукция

Исследуя результаты своих многочисленных опытов, Фарадей пришел к заключению, что индукционный ток возникает всегда, когда в опыте осуществляется изменение сцепленного с контуром потока магнитной индукции (магнитного потока).

Например, при повороте в однородном магнитном поле замкнутого проводящего контура в нем также появляется индукционный ток. В этом случае индукция магнитного поля вблизи контура остается постоянной, а меняется только поток магнитной индукции сквозь контур.

Открытие явления электромагнитной индукции дало возможность получать электрический ток с помощью магнитного поля и подтолкнуло разработку теории электромагнитного поля.

Итоги

Выполнили все цели урока, провели несколько познавательных эксперимента, узнали новые физические величины и явления.

Эксперты Skyeng и Skysmart подготовили для вас методические подарки.

Выбирайте те, что нужны, или заберите все!