Електромагнітна індукція. Електромагнітні коливання Мета даного тесту - перевірити, чи вміє учень. Завдання: Освітні: з'ясувати, як спрямований індукційний струм в контурі; сформулювати правило Ленца - Урок

Правило правої руки (В основному для визначення напрямку магнітних ліній
всередині соленоїда):

Якщо обхопити соленоїд долонею правої руки так, щоб чотири пальці були спрямовані уздовж струму в витках, то відставлений великий палець покаже напрям ліній магнітного поля всередині соленоїда.

Квиток 9.Електромагнітная індукція.

Явище електромагнітної індукції

Виникнення електричного струму в замкнутому провідному контурі, який або покоїться в змінному в часі магнітному полі, або рухається в постійному магнітному полі так, що число ліній магнітної індукції, що пронизують контур, змінюється. Чим швидше змінюється число ліній магнітної індукції, тим більше індукційний струм.

Способи отримання індукційного струму

...........

МАГНІТНИЙ ПОТІК
(Або потік магнітної індукції)

Магнітним потоком через поверхню площею S називають величину, що дорівнює добутку модуля вектора магнітної індукції В на площу S і косинус кута між векторами В і n.

Магнітний потік пропрціонален числу ліній магнітної індукції, що пронизують поверхню площею S.

Магнітний потік характеризує розподіл магнітного поля по поверхні, обмеженої контуром.

Магнітний потік в 1Вб створюється однорідним магнітним полем з індукцією 1Тл через поверхню площею 1м2, розташованої перпендикулярно вектору магнітної індукції.

НАПРЯМОК ІНДУКЦІЙНОГО СТРУМУ

прямолінійний провідник

Напрямок індукційного струму визначається за правилом правої руки:

Якщо поставити праву руку так, щоб вектор магнітної індукції входив в долоню, відставлений на 90 градусів великий палець вказував напрям вектора швидкості, то випрямлені 4 пальця покажуть напрямок індукційного струму в провіднику.

замкнутий контур

Напрямок індукційного струму в замкненому контурі визначається за правилом Ленца.

правило Ленца

Виникає в замкнутому контурі індукційний струм своїм магнітним полем протидіє зміні магнітного потоку, яким він викликаний.

Застосування правила Ленца

1. показати напрямок вектора В зовнішнього магнітного поля;

2. визначити збільшується або зменшується магнітний потік через контур;

3. показати напрямок вектора Вi магнітного поля індукційного струму (при зменшенні магнітного потоку вектора В зовнішнього м. Поля і Вi магнітного поля індукційного струму повинні бути спрямовані однаково, а при увеличениии магнітного потоку В і Вi повинні бути спрямовані протилежно);

4. за правилом свердлика визначити напрямок індукційного струму в контурі.

Квиток 10.Сіла Ампера. Правило лівої руки.

СИЛА ампер

Це сила, з якою магнітне поле діє на провідник зі струмом.

Модуль сили Ампера дорівнює добутку сили струму в провіднику на модуль вектора магнітної індуціі, довжину провідника і синус кута між вектором магнітної індукції і напрямком струму в провіднику.

Сила Ампера максимальна, якщо вектор магнітної індукції перпендикулярний провіднику.

Якщо вектор магнітної індукції паралельний провіднику, то магнітне поле не робить ніякого впливу на провідник зі струмом, т. Е. Сила Ампера дорівнює нулю.

Напрямок сили Ампера визначається по правилом лівої руки:

якщо ліву руку розташувати так, щоб перпендикулярна провіднику складова вектора магнітної індукції входила в долоню, а 4 витягнутих пальці були спрямовані у напрямку струму, то відігнутий на 90 градусів великий палець покаже напрям сили, що діє на провідник зі струмом.

або

ДІЯ МАГНІТНОГО ПОЛЯ НА РАМКУ З СТРУМОМ

Однорідне магнітне поле орієнтує рамку (т. Е. Створюється обертовий момент і рамка повертається в положення, коли вектор магнітної індукції перпендикулярний до площини рамки).

Неоднорідне магнітне поле орієнтує + притягує або відштовхує рамку з струмом.

Квиток 11.Сіла Лоренца. Правило лівої руки

сила Лоренца

Сила, що діє з боку магнітного поля на рухому електрично заряджену частинку.

http://pandia.ru/text/79/540/images/image063.jpg "alt \u003d" (! LANG: http: //class-fizika.narod.ru/10_11_class/10_magn/17.jpg" width="200" height="104">!}

Напрямок сили Лоренца визначається поправилом лівої руки:

http://pandia.ru/text/79/540/images/image065.jpg "alt \u003d" (! LANG: http: //class-fizika.narod.ru/10_11_class/10_magn/18.jpg" width="200" height="142">!}

Так як сила Лоренца завжди перпендикулярна швидкості заряду, то вона не робить роботи (т. Е. Не змінює величину швидкості заряду і його кінетичну енергію).

Якщо заряджена частинка рухається паралельно силовим лініям магнітного поля, то F л \u003d 0, і заряд в магнітному полі рухається рівномірно і прямолінійно.

Якщо заряджена частинка рухається перпендикулярно силовим лініям магнітного поля, то сила Лоренца є доцентровою

http://pandia.ru/text/79/540/images/image067.jpg "alt \u003d" (! LANG: http: //class-fizika.narod.ru/10_11_class/10_magn/22-1.jpg" width="47" height="59">!}

У цьому випадку частка рухається по колу.

Згідно з другим законом Ньютона: сила Лоренца равнв добутку маси частинки на доцентровийприскорення

тоді радіус кола

а період обертання заряду в магнітному полі

http://pandia.ru/text/79/540/images/image072.png "alt \u003d" (! LANG: http: //class-fizika.narod.ru/10_11_class/10_magn/50.gif" width="221" height="159 id=">!}

на електричні заряди, Що переміщаються разом з провідником в магнітному полі, діє
сила Лоренца:

F л \u003d / q / vB sin a

q - заряд (Кл)

V - швидкість (м / с)

B - магнітна індукція (Тл)

Її напрямок можна визначити за правилом лівої руки.

Під дією сили Лоренца всередині провідника відбувається розподіл позитивних і негативнихзарядів уздовж всієї довжини провідника l.
Сила Лоренца є в даному випадку сторонньої силою, і в провіднику виникає ЕРС індукції, а на кінцях провідника АВ виникає різниця потенціалів.

http://pandia.ru/text/79/540/images/image074.png "alt \u003d" (! LANG: http: //class-fizika.narod.ru/10_11_class/10_magn/44.gif" width="150" height="136 id=">!}

2. Вкажіть напрямок індукційного струму в контурі при введенні його в однорідне магнітне поле.

http://pandia.ru/text/79/540/images/image076.png "alt \u003d" (! LANG: http: //class-fizika.narod.ru/10_11_class/10_magn/46.gif" width="180" height="107 id=">!}

4. Чи буде виникати індукційний струм в провідниках, якщо вони рухаються так, як показано на малюнку?

http://pandia.ru/text/79/540/images/image078.png "alt \u003d" (! LANG: http: //class-fizika.narod.ru/10_11_class/10_magn/48.gif" width="120" height="139 id=">!}

6. Вказати правильний напрямок індукційного струму в контурах.

Теплоенергетика "href \u003d" / text / category / teployenergetika / "rel \u003d" bookmark "\u003e теплова енергія палива, що спалюється використовується в парогенераторі, де досягається дуже високий тиск водяної пари, що приводить в рух ротор турбіни і, відповідно, генератор. Як паливо, на таких теплоелектростанціях використовується мазут або дизель, а також природний газ, Вугілля, торф, сланці, іншими словами всі види палива. ККД ТПЕС становить близько 40%, а їх потужність може досягати 3-6 ГВт.

2.ГЕС

Гідроелектростанція (ГЕС) - електростанція, як джерело енергії використовує енергію водного потоку. Гідроелектростанції зазвичай будують на річках, споруджуючи греблі і водосховища.

Для ефективного виробництва електроенергії на ГЕС необхідні два основних фактори: гарантована забезпеченість водою круглий рік і можливо великі ухили річки, сприяють гідробудівництва каньонобразние види рельєфу.

Принцип роботи

Необхідний напір води утворюється за допомогою будівництва греблі, і як наслідок концентрації річки в певному місці, або деривації - природним струмом води. У деяких випадках для отримання необхідного напору води використовують спільно і греблю, і деривації.

Безпосередньо в самій будівлі гідроелектростанції розташовується все енергетичне обладнання. Залежно від призначення, воно має своє певне поділ. У машинному залі розташовані гідроагрегати, безпосередньо перетворюють енергію струму води в електричну енергію. Є ще всіляке додаткове обладнання, пристрої керування й контролю над роботою ГЕС, трансформаторна станція, розподільні пристрої й багато іншого.

Гідроелектричним станції поділяються в залежності від вироблюваної потужності:

· Потужні - виробляють від 25 МВт і вище;

· Середні - до 25 МВт;

· Малі гідроелектростанції - до 5 МВт.

Потужність ГЕС залежить від напору і витрати води, а також від ККД використовуваних турбін і генераторів. Через те, що за природними законами рівень води постійно змінюється, в залежності від сезону, а також ще по ряду причин, в якості вираження потужності гідроелектричної станції прийнято брати циклічну потужність. Наприклад, розрізняють річний, місячний, тижневий або добовий цикли роботи гідроелектростанції.

Типова для гірських районів Китаю мала ГЕС (ГЕС Хоуцзибао, повіт Сіншань округу Ічан, пров. Хубей). Вода надходить з гори по чорному трубопроводу

Гідроелектростанції також діляться в залежності від максимального використання напору води:

· Високонапорние - понад 60 м;

· Середньонапірні - від 25 м;

· Низьконапірні - від 3 до 25 м.

3.ТЕС

Атомна електростанція (АЕС) - ядерна установка для виробництва енергії в заданих режимах і умовах застосування, що розташовується в межах певної проектом території, на якій для здійснення цієї мети використовуються ядерний реактор (реактори) і комплекс необхідних систем, пристроїв, обладнання та споруд з необхідними працівниками (персоналом )

Принцип дії атомних електростанцій багато в чому схожий з дією електростанцій на органічному паливі. Головна відмінність - це паливо. На атомній електростанції застосовується уран - попередньо збагачена природна руда, і пар проводиться за допомогою розщеплення ядра, а не спалювання нафти, газу або вугілля. Атомні електростанції не спалюють паливо, завдяки чому не забруднюється атмосфера. Процес відбувається наступним чином:

Крихітні частинки урану, які називаються атоми, розщеплюються.

Під час розщеплення вивільняються ще менші елементи атома - нейтрони.

Нейтрони стикаються з атомами урану, в результаті виділяється тепло, необхідне для вироблення електрики.

Квиток 14. Типи ЕС. Вплив ЕС на окруж. середу.

Навколишнє середовище - основа життя людини, а копалини ресурси і виробляється з них енергія є основою сучасної цивілізації. Без енергетики у людства немає майбутнього це очевидний факт. Однак сучасна енергетика завдає відчутної шкоди навколишньому середовищу, погіршуючи умови життя людей. Основа сучасної енергетики - різні типи електростанцій. На зорі розвитку вітчизняної індустрії, 70 років тому, основна ставка була зроблена на великі ТЕС. У той час про вплив ТЕС на навколишнє середовище замислювалися мало, так як першочерговим завданням було отримання електроенергії і тепла. Технологія виробництва електричної енергії на ТЕС пов'язана з великою кількістю відходів, що викидаються в навколишнє середовище. Сьогодні проблема впливу енергетики на природу стає особливо гострою, так як забруднення навколишнього середовища, атмосфери та гідросфери з кожним роком все збільшується. Якщо врахувати, що масштаби енергоспоживання постійно збільшуються, то і відповідно збільшується негативний вплив енергетики на природу. Якщо в період становлення енергетики в нашій країні в першу чергу керувалися доцільністю з точки зору економічних витрат, то сьогодні все частіше при зведенні та експлуатації об'єктів енергетики на перший план висуваються питання їх впливу на екологію.

Теплові електростанції працюють на відносно дешевому органічному паливі - вугіллі та мазуті, це непоправні природні ресурси. Сьогодні основними енергетичними ресурсами в світі є вугілля (40%), нафта (27%) і газ (21%). За деякими оцінками цих запасів вистачить на 270, 50 і 70 років відповідно і то за умови збереження нинішніх темпів споживання.

При спалюванні палива на ТЕС утворюються продукти згоряння, в яких містяться: летюча зола, частинки незгорілого пилоподібного палива, сірчаний і сірчистий ангідрид, оксид азоту, газоподібні продукти неповного згоряння. При запаленні мазуту утворюються сполуки ванадію, кокс, солі натрію, частинки сажі. У золі деяких видів палива присутній миш'як, вільний діоксид кальцію, вільний діоксид кремнію, які завдають значної шкоди всьому живому.

Забруднюють навколишнє середовище і стічні виробничі води ТЕС, що містять нафтопродукти. Ці води станція скидає після хімічних промивок устаткування, поверхонь нагріву парових котлів і систем гидрозолоудаления.

Окис сірки, яка потрапляє з викидами в атмосферу, завдає великої шкоди тварині і рослинного світу, Вона руйнує хлорофіл, наявний в рослинах, пошкоджує листя і хвою. Окис вуглецю, потрапляючи в організм людини і тварин, з'єднується з гемоглобіном крові, в результаті чого в організмі виникає нестача кисню, і, як наслідок, відбуваються різні порушення нервової системи.

Оксид азоту знижує прозорість атмосфери і сприяє утворенню смогу. Наявний у складі золи пентаксід ванадію відрізняється високою токсичністю, при попаданні в дихальні шляхи людини і тварин, він викликає сильне роздратування, порушує діяльність нервової системи, кровообіг і обмін речовин. Своєрідний канцероген бензапірен може викликати онкологічні хвороби.

Найбільшою галуззю водокористування є гідро-енергетика. При спорудженні рівнинних ГЕС негативним моментом є затоплення величезних територій. Для зниження площі затоплення земель необхідно спорудження захисних дамб. Необхідно стежити за рівнем води у водосховищах, що б уникнути тимчасового затоплення берегів; очищати ложе майбутнього водосховища від чагарників, дерев, і. т.д .; на водосховищах створювати умови для розвитку рибних господарств, так як ГЕС завдають шкоди не лише сільському господарству, але і риболовного промислу.

Всі гідроелектростанції завдають колосального збитку рибному промислу. Раніше події йшли в постійній еволюційної послідовності: весняна повінь, хід риби на нерест, скочування молоді в море. А в даний час гідроелектростанції цей порядок порушують. Повінь, зване попусків води, відбувається серед зими, до весни крижаний шар осідає на затоплені острови, придавлює зимуючу рибу в зимувальних ямах, порушуючи біологічні терміни дозрівання ікри. А це значить, що пройде два роки перш ніж незріла ікра розсмокчеться і закладена нова.

Водосховища підвищують вологість повітря, сприяють зміні вітрового режиму в прибережній зоні, атак же температурний і крижаний режим водостоку. Це призводить до зміни природних умов, Що позначається на господарській діяльності населення і життя тварин.

Виробництво робіт по будівництву ГЕС слід розробляти з мінімальним екологічним збитком природі. При розробці необхідно раціонально вибирати кар'єр, місце розташування доріг і т. Д. По завершення будівництва повинні бути проведені роботи по рекультивації порушення земель і озеленення території. Найбільш ефективним природоохоронним заходом є інженерний захист. Будівництво дамб скорочує територію затоплення земель, зберігаючи її для сільськогосподарського використання; зменшує площу мілководь; зберігає природні природні комплекси; покращує санітарні умови водосховища. Якщо будівництво дамби економічно не справдилося, то мілководдя можна використовувати для розведення птахів або інших господарських потреб.

АЕС.Зазвичай, коли говорять про радіаційне забруднення, мають на увазі гамма-випромінювання, легко вловлює лічильниками Гейгера і дозиметрами на їх основі. У той же час є чимало бета-випромінювачів, які погано виявляються існуючими масовими приладами. Також як радіоактивний йод концентрується в щитовидній залозі, Викликаючи її ураження, радіоізотопи інертних газів, в 70-і роки вважалися абсолютно нешкідливими для всього живого, накопичуються в деяких клітинних структурах рослин (хлоропластах, мітохондріях і клітинних мембранах). Одним з основних викидаються інертних газів є криптон-85. Кількість криптону-85 в атмосфері (в основному за рахунок роботи АЕС) збільшується на 5% в рік. Ще один радіоактивний ізотоп, що не уловлюється ніякими фільтрами і в великих кількостях вироблений всякої АЕС - вуглець-14. Є підстави припускати, що накопичення вуглецю-14 в атмосфері (у вигляді CO2) веде до різкого уповільнення зростання дерев. Зараз у складі атмосфери кількість вуглецю-14 збільшена на 25% в порівнянні з доатомной ерою.

Важливою особливістю можливого впливу АЕС на навколишнє середовище є необхідність демонтажу та захоронення елементів обладнання, що володіють радіоактивністю, після завершення терміну експлуатації або з інших причин. До теперішнього часу такі операції проводилися лише на декількох експериментальних установках.

При нормальній роботі в навколишнє середовище потрапляють лише деякі ядра газоподібних і летючих елементів типу криптону, ксенону, йоду. Розрахунки показують, що навіть при збільшенні потужностей атомної енергетики в 40 разів її внесок в глобальне радіоактивне забруднення складе не більше 1% від рівня природної радіації на планеті.

На електростанціях з киплячими реакторами (одноконтурні) велика частина радіоактивних летких речовин виділяється з теплоносія в конденсаторах турбін, звідки разом з газами радіолізу води викидаються ежекторами у вигляді парогазової суміші в спеціальні камери, бокси або газгольдери витримки для первинної обробки або спалювання. Інша частина газоподібних ізотопів виділяється при дезактивації розчинів в баках витримки.

На електростанціях з реакторами, охолоджуваними водою під тиском, газоподібні радіоактивні відходи виділяються в баках витримки.

Газоподібні і аерозольні відходи з монтажних просторів, боксів парогенераторів і насосів, захисних кожухів обладнання, ємностей з рідкими відходами виводяться за допомогою вентиляційних систем з дотриманням нормативів по викиду радіоактивних речовин. Повітряні потоки з вентиляторів очищаються від більшої частини аерозолів на тканинних, волокнистих, зернових і керамічних фільтрах. Перед викидом у вентиляційну трубу повітря проходить через газові відстійники, в яких відбувається розпад короткоживучих ізотопів (азоту, аргону, хлору та ін.).

Крім викидів, пов'язаних радіаційним забрудненням, для АЕС, як і для ТЕС, характерні викиди теплоти, що впливають на навколишнє середовище. Прикладом може служити атомна електростанція «Вепко Сарри». Її перший блок був пущений у грудні 1972 р, а другий - в березні 1973 г. При цьому температура води біля поверхні річки поблизу електростанції в 1973р. була на H4єC вище температури в 1971р. і максимум температур спостерігався на місяць пізніше. Виділення тепла відбувається також в атмосферу, для чого на АЕС використовуються т. Н. градирні. Вони виділяють 10-400 МДж / (м І · год) енергії в атмосферу. Широке застосування потужних градирень висуває радий нових проблем. Витрата охолоджуючої води для типового блоку АЕС потужністю 1100 МВт з випарними градирнями становить 120 тис. Т / год (при температурі навколишнього води 14єC). При нормальному солевмісті підживлювальної води за рік виділяється близько 13,5 тис. Т солей, що випадають на поверхню навколишньої території. До теперішнього часу немає достовірних даних про вплив на навколишнє середовище цих факторів.

На АЕС передбачаються заходи для повного виключення скидання стічних вод, забруднених радіоактивними речовинами. У водойми дозволяється відводити суворо визначений кількість очищеної води з концентрацією радіонуклідів, що не перевищує рівень для питної води. Дійсно, систематичні спостереження за впливом АЕС на водне середовище при нормальній експлуатації не виявляють істотних змін природного радіоактивного фону. Інші відходи зберігаються в ємностях в рідкому вигляді або попередньо переводяться в твердий стан, що підвищує безпеку зберігання.

Квиток 15.Елементи примушує. електроніки - конденсатори.

Конденсатор - це пристрій для накопичення заряду. Складається з двох провідників - обкладок, розділених діелектриком.

Позначення на схемі:

Властивість конденсатора - накопичувати і утримувати електричні заряди характеризується його ємністю. Чим більше ємність конденсатора, тим більше накопичений їм заряд.

Електроємна системи з двох провідників називається фізична величина, Яка визначається як відношення заряду q одного з провідників до різниці потенціалів Δφ між ними:

Найпростіший конденсатор - система з двох плоских проводять пластин, розташованих паралельно один одному на малому в порівнянні з розмірами пластин відстані і розділених шаром діелектрика. Такий конденсатор називається плоским .

Залежно від застосовуваного діелектрика конденсатори бувають паперовими, слюдяними, повітряними. Використовуючи в якості діелектрика замість повітря слюду, папір, кераміку та інші матеріали з високою діелектричної проникністю, вдається при тих же розмірах конденсатора збільшити в кілька разів його ємність. Для того щоб збільшити площі електродів конденсатора, його роблять зазвичай багатошаровим.

В електротехнічних установках змінного струму зазвичай застосовують силові конденсатори. У них електродами служать довгі смуги з алюмінієвої, свинцевою або мідної фольги, розділені декількома шарами спеціальної (конденсаторної) паперу, просоченої нафтовими маслами або синтетичними просочувальними рідинами. Стрічки фольги 2 і паперу 1 змотують в рулони (рис. 185), сушать, просочують парафіном і поміщають у вигляді однієї або декількох секцій в металевий або картонний корпус. Необхідна робоча напруга конденсатора забезпечується послідовним, паралельним або послідовно-паралельним з'єднаннями окремих секцій.

Способи з'єднання конденсаторів. Конденсатори можна з'єднувати послідовно і паралельно. при послідовному

Застосування: Конденсатори знаходять застосування практично у всіх областях електротехніки.

1.Конденсатори (спільно з котушками індуктивності і / або резисторами) використовуються для побудови різних ланцюгів з частотно-залежними властивостями, зокрема, фільтрів, ланцюгів зворотного зв'язку, коливальних контурів і т. П.

2. При швидкому розряді конденсатора можна отримати імпульс великої потужності, наприклад, в фотоспалах, електромагнітних прискорювачах, імпульсних лазерах з оптичним накачуванням, генераторах Маркса, (ГІН; ГИТ), генераторах Кокрофта-Уолтона і т. П.

3.Так як конденсатор здатний тривалий час зберігати заряд, то його можна використовувати в якості елемента пам'яті або пристрою зберігання електричної енергії.

4.Ізмерітеля рівня рідини. Непроводящая рідина заповнює простір між обкладинками конденсатора, і ємність конденсатора змінюється в залежності від рівня

5.Аккумуляторов електричної енергії. У цьому випадку на обкладинках конденсатора повинно бути досить постійне значення напруги і струму розряду. При цьому сам розряд повинен бути значним за часом. В даний час йдуть досвідчені розробки електромобілів і гібридів із застосуванням конденсаторів. Так само існують деякі моделі трамваїв в яких конденсатори застосовуються для харчування тягових електродвигунів при русі по знеструмленим ділянкам.

Квиток 16.Діелектрікі.

Діелектрики (ізолятори) - речовини, які погано проводять або зовсім не проводять електричний струм. До діелектриків відносять повітря, деякі гази, скло, пластмаси, різні смоли, багато видів гуми.

shortcodes "\u003e

1) По 1 малюнку. Вкажіть в якому разі спостерігається явище електромагнітної індукції:

А. При мінімальному значенні опору реостата.
Б. При збільшенні опору реостата.
В. При максимальному значенні опору реостата.
Г. При постійному значенні опору реостата.

2) Чому дорівнює енергія магнітного поля котушки індуктивністю 0,2 Гн при струмі 3 А?
А. 0,3 Дж.
Б. 0,6 Дж.
В. 0,8 Дж.
Г. 0,9 Дж.
Д. 1,5 Дж.

3) Знайдіть закінчення твердження, яке найбільш повно відображає сутність явища електромагнітної індукції: "У замкнутому контурі електричний струм з'являється, якщо ..."
А. ... контур знаходиться в постійному магнітному полі.
Б. ... контур рухається в постійному магнітному полі.
В. ... контур обертається в постійному магнітному полі.
Г. ... контур рухається в постійному магнітному полі так, що величина магнітного потоку через контур змінюється.

4) Знайдіть зміна за 3 мс магнітного потоку через контур, що містить 80 витків дроту опором 120 Ом, якщо індукційний струм дорівнює 4 А:
А. 1440 МВБ.
Б. 18 МВБ.
В. 90 МВБ
Г. 1,1 МВБ

5) За 2 малюнку. Зображені графіки залежності магнітного потоку, що пронизує контур, від часу. Вкажіть випадок, коли ЕРС індукції зростає:
А. 1
Б. 2
У 3.
Г. 4.

6) Де на рис. правильно показано напрямок індукційного струму, що виникає в замкнутому контурі при наближенні південного полюса магніту?
А. 1.
Б. 2.
У 3.
Г. 4.

1. На малюнку показано напрямок ліній магнітного поля. У цьому магнітному полі переміщують замкнутий виток дроту спочатку

вертикально вгору так, що площина витка паралельна лініям індукції магнітного поля (на малюнку - ситуація А), потім в горизонтальному напрямку так, що площина витка перпендикулярна лініям індукції магнітного поля (на малюнку - ситуація Б). При якому русі рамки відбувається зміна магнітного потоку?

1) Тільки в А 3) І в А, і в Б

2) Тільки в Б 4) Ні в А, ні в Б

2. Замкнутий контур розташований під деяким кутом до ліній магнітної індукції. Як зміниться магнітний потік, якщо модуль вектора магнітної індукції збільшиться в 3 рази?

1) Збільшиться в 3 рази 3) збільшиться в 6 разів

2) Зменшиться в 3 рази 4) зменшиться у 9 разів

3. Замкнутий контур розташований під деяким кутом до ліній магнітної індукції. Як зміниться магнітний потік, якщо площа контуру зменшиться в 2 рази, а модуль вектора магнітної індукції збільшиться 4 рази?

1) Збільшиться в 2 рази 3) збільшиться в 4 рази

2) Зменшиться в 2 рази 4) зменшиться в 4 рази

4. Лінії магнітної індукції лежать в площині замкнутого контуру. Як зміниться магнітний потік, якщо модуль вектора магнітної індукції збільшиться в 3 рази?

1) Збільшиться в 3 рази 3) збільшиться в 9 разів

Фізика 11 клас. Тема:Електромагнітна індукція. електромагнітні коливання

Мета даного тесту - перевірити, чи вміє учень:

Варіант 1

невиконаним.

+Б. При замиканні ключа в котушці на короткий час виникає індукційний струм.

–В. Магнітне поле індукційного струму завжди направлено вгору.

–Г. Індукційний струм в котушці завжди спрямований за годинниковою стрілкою.

2. Заряджений конденсатор підключили до котушки індуктивності. Виберіть правильне твердження.

+А. Через деякий час знаки зарядів обкладок конденсатора зміняться на протилежні.

–Б. Енергія зарядженого конденсатора є енергію магнітного поля.

–В. Коливання заряду конденсатора і сили струму в контурі відбуваються в одній фазі.

–Г. Коливання в контурі припиняться, як тільки заряд конденсатора стане дорівнює нулю.

3. Трансформатор знижує напругу від 220 В до 36 В. Виберіть правильне твердження.

–А. Трансформатор може знижувати постійна напруга.

–Б. Кількість витків у вторинній обмотці більше, ніж в первинній.

–В.

+Г. ЕРС у вторинній обмотці виникає внаслідок явища електромагнітної індукції.

4. Нерухомий замкнутий контур знаходиться в змінюваному магнітному полі. Відзначте, які з наведених тверджень правильні, а які - неправильні.

+А. Якщо лінії магнітної індукції перетинають площину контуру, в контурі виникає індукційний струм.

+Б. ЕРС індукції в замкнутому контурі тим більше, чим швидше змінюється магнітний потік через цей контур.

–В. Магнітне поле індукційного струму завжди направлено так само,
як зовнішнє магнітне поле.

–Г. Якщо розімкнути контур, ЕРС індукції в ньому буде дорівнює нулю.

5. Конденсатор ємністю 400 пФ і котушка індуктивністю 25 мГн утворюють коливальний контур. Відзначте, які з наведених тверджень правильні, а які - неправильні.

–А. У контурі може протікати тільки постійний струм.

–Б. Період вільних коливань в контурі менше 15 мкс.

+В. Період вільних коливань в контурі більше 10 мкс.

–Г. Частота коливань залежить від максимального заряду конденсатора.

6. чотириполюсні генератор змінного струму обертається з частотою 1500 хв -1. Відзначте, які з наведених тверджень правильні, а які - неправильні.

+А. Для генерування такого ж змінного струму двополюсний генератор повинен обертатися з частотою 3000 хв -1.

+Б. Генератор виробляє змінний струм з частотою 50 Гц.

–В. Період змінного струму дорівнює 10 мс.

+Г. У генераторі відбувається перетворення будь-якого виду енергії в електричну енергію.

8. Заряджений конденсатор ємністю 10 пФ підключили до котушки індуктивності. Графік подальших змін заряду q конденсатора показаний на малюнку. Відзначте, які з наведених тверджень правильні, а які - неправильні.

+А. Індуктивність котушки менше 12 мГн.

+Б. Амплітудне значення заряду конденсатора більше 5 нКл.

+В. Заряд конденсатора змінюється за законом

–Г. Максимальна напруга на конденсаторі менше 100 В.

9. У котушці з 200 витків протягом 5 мс збуджувалася постійна ЕРС індукції 160 В. Відзначте, які з наведених тверджень правильні, а які - неправильні.

–А. Магнітний потік через котушку не змінювався.

–Б. За 5 мс магнітний потік через кожен виток змінився на 0,8 Вб.

–В. Якщо збільшити швидкість зміни магнітного потоку в 4 рази, ЕРС індукції збільшиться в 2 рази.

–Г. ЕРС індукції в одному витку більше 1 В.

10 . У котушці з індуктивністю 80 мГн сила струму збільшилася від нуля до 1 А за час 0,1 с. Відзначте, які з наведених тверджень правильні, а які - неправильні.

–А. Якщо швидкість зміни сили струму була постійною, то ЕРС індукції в котушці була більше 1 В.

+Б. Енергія магнітного поля котушки збільшилася до 40 мДж.

+В. Середня потужність струму в котушці перевищувала до 0,3 Вт.

–Г. Якщо котушку відключити від джерела струму і замкнути, в ній виділиться кількість теплоти, більше 0,5 Дж.

11. Конденсатор ємністю 4 нФ зарядили до напруги 5 В і підключили до котушки з активним опором 1 Ом і індуктивністю 80 мкГн. Вважаючи загасання виникли вільних коливань повільним, відзначте, які з наведених тверджень правильні, а які - неправильні.

–А. Період виникли в ланцюзі вільних коливань більше 4 мкс.

–Б. Період виникли в ланцюзі вільних коливань більше 5 мкс.

–В. За період енергія коливань зменшується більш ніж на 5 нДж.

+Г. За період енергія коливань зменшується більш ніж на 1 нДж.

12. У мережу змінної напруги 50 Гц включені послідовно конденсатор ємністю 100 мкФ і котушка. Індуктивність котушки без сердечника дорівнює 10 мГн, а при повністю введеному осерді 0,3 Гн. Відзначте, які з наведених тверджень правильні, а які - неправильні.

+А. Коли в котушці немає сердечника, її індуктивний опір менше, ніж опір місткості конденсатора.

–Б. При висуванні сердечника з котушки сила струму в ланцюзі весь час зменшується.

–В. При висуванні сердечника з котушки сила струму в ланцюзі весь час збільшується.

+Г. Якщо поступово вводити в котушку осердя, сила струму в ланцюзі спочатку зростає, а потім зменшується.

Варіант 2

Записуючи відповіді на завдання тесту, обведіть літери, що відповідають твердженням, які ви вважаєте правильними, і закресліть літери, що відповідають твердженням, які ви вважаєте неправильними. Наприклад, якщо ви вважаєте правильними твердження А і В, а неправильними - затвердження Б і Г, запишіть. Якщо хоча б одна буква з 4-х буде не відзначена, завдання вважається невиконаним.

1. В однорідному змінюється магнітному полі знаходиться нерухома замкнута дротова рамка. Виберіть правильне твердження.

+А. Якщо вектор індукції магнітного поля перпендикулярний площині рамки, в рамці виникає індукційний струм.

–Б. Індукційний струм у рамці виникає при будь-якому положенні рамки.

–В. ЕРС індукції в рамці залежить тільки від площі рамки.

–Г. Якщо вектор індукції магнітного поля перпендикулярний площині рамки, магнітний потік через площину рамки весь час дорівнює нулю.

2. Коливальний контур складається з конденсатора і котушки індуктивності. Не враховуючи втрат енергії при коливаннях, виберіть правильне твердження.

–А. У цьому контурі може існувати постійний струм.

–Б. У контурі можуть виникати тільки вимушені електромагнітні коливання.

–В. Напрямок струму в контурі не змінюється.

+Г. При електромагнітних коливаннях в контурі сила струму максимальна в той момент, коли заряд конденсатора дорівнює нулю.

3. Для передачі електроенергії на велику відстань напруга підвищують за допомогою трансформатора до 500 кВ. Виберіть правильне твердження.

–А. Це роблять для збільшення сили струму в лінії електропередачі.

–Б. Це роблять тільки при передачі енергії за допомогою постійного струму.

+В. Це роблять для зменшення втрат електроенергії при передачі.

–Г. Втрати енергії в потужних трансформаторах перевищують 50%.

4. У нерухомому замкненому дротовому витку виник індукційний струм. Відзначте, які з наведених тверджень правильні, а які - неправильні.

–А. Індукційний струм виник під дією кулонівських сил.

–Б. Магнітний потік через виток не змінювався.

–В. Вільні електрони в дроті почали впорядковано рухатися під дією сили Лоренца.

+Г. Вільні електрони в дроті почали впорядковано рухатися під дією вихрового електричного поля.

5. У коливальному контурі відбуваються вільні електромагнітні коливання з частотою 100 кГц. Відзначте, які з наведених тверджень правильні, а які - неправильні.

+А. Сила струму в контурі коливається з частотою 100 кГц.

–Б. Заряди на обкладинках конденсатора змінюються з частотою 50 кГц.

+В. Якщо ємність конденсатора дорівнює 1 мкФ, то індуктивність котушки більше 1,5 мкГн.

–Г. Період коливань в контурі дорівнює 100 мкс.

6. Амперметр, включений послідовно з конденсатором ємністю 20 мкФ в ланцюг змінного струму частотою 50 Гц, показує силу струму 400 мА. Вважаючи конденсатор ідеальним, відзначте, які з наведених тверджень правильні, а які - неправильні.

–А. Амперметр показує амплітудне значення сили струму в ланцюзі.

+Б. При протіканні змінного струму через конденсатор тепло не виділяється.

+В. Вольтметр, включений паралельно конденсатору, покаже напругу менше 120 В.

+Г. Амплітудне значення напруги на конденсаторі менше 200 В.

8. При вільних коливаннях в контурі амплітудне значення заряду конденсатора дорівнює 0,2 мКл. Ємність конденсатора 20 мкФ, індуктивність котушки 4 мГн. Вважаючи коливання незатухающими, відзначте, які з наведених тверджень правильні, а які - неправильні.

–А. Частота власних коливань в контурі більше 1 кГц.

–Б. Сила струму в контурі і напруга на конденсаторі коливаються в одній фазі.

–В. Напруга на конденсаторі в деякі моменти перевищує 15 В.

–Г. Максимальна сила струму в котушці менше 500 мА.

9. На малюнку показаний графік i(t) Для змінного струму. Відзначте, які з наведених тверджень правильні, а які - неправильні.

+А. Період струму дорівнює 4 мкс.

+Б. Сила струму в ланцюзі змінюється за законом

+В. Якщо даний змінний струм проходить через конденсатор ємністю 1 мкФ, ємнісний опір конденсатора менше 1 Ом.

–Г. чинне значення сили струму менше 8 А.

10 . На малюнку показана електрична ланцюг. ЕРС джерела \u003d 6 В, внутрішній опір r \u003d 0,5 Ом, індуктивність котушки L \u003d 0,2 Гн, опору резисторів R 1 \u003d 2,5 Ом і R 2 \u003d 1 Ом. Активний опір котушки не зважайте. Ключ замикають, а через тривалий час розмикають. Відзначте, які з наведених тверджень правильні, а які - неправильні.

–А. Відразу після замикання ключа сила струму в резисторі R 2 менше, ніж в котушці.

+Б. Перед розмиканням ключа сила струму в котушці більше 1,5 А.

–В. Після розмикання ключа в ланцюзі виділиться кількість теплоти, більше 1 Дж.

–Г. Після розмикання ключа в ланцюзі виділиться кількість теплоти, більше 2 Дж.

11. У коливальному контурі ємність конденсатора дорівнює 50 мкФ, а індуктивність котушки 0,2 Гн. Амплітудне значення сили струму 40 мА. Нехтуючи активним опором контуру, відзначте, які з наведених тверджень правильні, а які - неправильні.

+А. Частота коливань в контурі більше 40 Гц.

–Б. Частота коливань в контурі залежить від амплітуди коливань.

+В. Сила струму зменшується від 40 мА до 20 мА за 1/6 періоду.

+Г. Коли сила струму дорівнює 30 мА, напруга на конденсаторі
більше 1,5 В.

12. У ланцюг змінного струму послідовно включені конденсатор ємністю 1 мкФ і котушка з індуктивністю 0,5 Гн і активним опором 50 Ом. Відзначте, які з наведених тверджень правильні, а які - неправильні.

–А. Індуктивний опір котушки при частоті 50 Гц більше 200 Ом.

+Б. При частоті 500 Гц індуктивний опір котушки більше, ніж ємнісний опір конденсатора.

+В. Резонанс в даному колі настає при частоті, меншій 300 Гц.

–Г. при резонансі активний опір котушки становить понад 15% її індуктивного опору.

варіант 3

1. У провіднику, що рухається в магнітному полі, виникає ЕРС індукції. Виберіть правильне твердження.

–А. ЕРС індукції залежить тільки від швидкості руху провідника.

–Б. ЕРС індукції залежить тільки від довжини провідника.

+В. ЕРС індукції максимальна, коли швидкість провідника перпендикулярна і провіднику, і вектору індукції магнітного поля.

–Г. Якщо збільшити індукцію магнітного поля, ЕРС індукції
в рухомому провіднику зменшиться.

2. Заряджений від джерела постійної напруги конденсатор за допомогою перемикача з'єднують з котушкою індуктивності (див. малюнок). Виберіть правильне твердження.

–А. Коли конденсатор був з'єднаний з джерелом, в ланцюзі існували змушені незгасаючі коливання.

+Б. Коли конденсатор з'єднали з котушкою, в ланцюзі виникли вільні коливання.

–В. При електромагнітних коливаннях в контурі заряд конденсатора і сила струму в котушці одночасно приймають максимальні значення.

–Г. Якщо послідовно з котушкою підключити резистор,
то коливання в контурі будуть затухати повільніше.

3. Трансформатор підвищує напругу від 120 В до 36 кВ. Виберіть правильне твердження.

–А. Кількість витків у вторинній обмотці менше, ніж в первинній.

–Б. Потужність струму у вторинній обмотці більше, ніж потужність, споживана трансформатором з мережі.

+В. Робочий струм у вторинній обмотці менше, ніж в первинній.

–Г. ЕРС індукції в кожному з витків вторинної обмотки більше, ніж ЕРС індукції в кожному з витків первинної обмотки.

4. Замкнене нерухомий проводить контур знаходиться в постійному однорідному магнітному полі, направленому по нормалі до площини контура. Відзначте, які з наведених тверджень правильні, а які - неправильні.

–А. ЕРС індукції в контурі тим більше, чим більше індукція магнітного поля.

+Б. Якщо магнітне поле буде змінюватися, виникне вихрове електричне поле.

–В. Якщо контур переміщати поступально, в ньому виникне індукційний струм.

+Г. Якщо площину контуру повертати, в контурі виникне індукційний струм.

5. Для отримання вільних електромагнітних коливань заряджений конденсатор ємністю 1 мкФ з'єднали з котушкою, індуктивність якої 10 мГн. Відзначте, які з наведених тверджень правильні, а які - неправильні.

+А. Амплітуда коливань залежить від початкового заряду конденсатора.

–Б. Період коливань в контурі залежить від початкового заряду конденсатора.

–В. Частота коливань в контурі менше 800 Гц.

–Г. Період коливань в контурі більше 1 мс.

6. Вольтметр, включений в ланцюг змінного струму з частотою 50 Гц паралельно котушці індуктивністю 0,2 Гн, показує 220 В. Відзначте, які з наведених тверджень правильні, а які - неправильні.

–А. Амплітуда напруги більше 400 В.

+Б. Чинне значення напруги дорівнює 220 В.

+В. Чинне значення сили струму в котушці менше 4 А.

+Г. Чинне значення сили струму в котушці більше 3 А.

8. На малюнку показаний графік зміни напруги на конденсаторі при вільних коливаннях в коливальному контурі. Індуктивність контуру дорівнює 4 мГн. Відзначте, які з наведених тверджень правильні, а які - неправильні.

+А. Амплітудне значення напруги на конденсаторі більше 10 В.

+Б. Ємність конденсатора контуру більше 500 пФ.

–В. Напруга на конденсаторі змінюється за законом

.

+Г. Максимальний заряд конденсатора менше 9 нКл.

9. У котушці з 500 витків протягом 10 мс збуджувалася постійна ЕРС індукції 2 кВ. Відзначте, які з наведених тверджень правильні, а які - неправильні.

+А. Магнітний потік через кожен виток змінився більш
ніж на 5 МВБ.

–Б. Магнітний потік через кожен виток змінився менш
ніж на 8 МВБ.

+В. Щоб ЕРС індукції збільшилася в 5 разів, швидкість зміни магнітного потоку треба збільшити також в 5 разів.

–Г. ЕРС індукції в кожному витку більше 5 В.

10 . У котушці з індуктивністю 20 мГн, підключеної до батарейці, встановилася сила струму 0,5 А. Відзначте, які з наведених тверджень правильні, а які - неправильні.

–А. ЕРС самоіндукції в котушці дорівнює 10 мВ.

–Б. Якщо силу струму в котушці збільшити в 2 рази, енергія магнітного поля котушки збільшиться також в 2 рази.

+В. Магнітний потік через котушку дорівнює 10 МВБ.

+Г. Якщо котушку відключити від джерела струму і замкнути, в ній виділиться кількість теплоти 2,5 мДж.

11. Неонова лампа включена в мережу змінної напруги 220 В, 50 Гц. Вважаючи, що лампа і запалюється і гасне при напрузі 156 В, відзначте, які з наведених тверджень правильні, а які - неправильні.

–А. Частота спалахів лампи 50 Гц.

–Б. Лампа горить понад 2/3 періоду.

–В. Лампа горить більш 3/4 періоду.

–Г. Кожна спалах лампи триває менше 2 мс.

12. У коливальному контурі з конденсатором ємністю 1 мкФ резонанс спостерігається при частоті 400 Гц. Коли паралельно конденсатору підключили інший конденсатор, резонансна частота зменшилася до 200 Гц. Відзначте, які з наведених тверджень правильні, а які - неправильні.

+А. Індуктивність контуру менше 300 мГн.

–Б. Після підключення другого конденсатора загальна ємність контуру зменшилася.

+В. Ємність другого конденсатора дорівнює 3 мкФ.

+Г. При резонансі ємнісний і індуктивний опори контуру однакові.

варіант 4

1. У нерухомій дротяної рамці, що знаходиться в магнітному полі, виникає індукційний струм. Виберіть правильне твердження.

–А. Сила струму прямо пропорційна опору рамки.

–Б. Сила струму тим більше, чим повільніше змінюється магнітний потік через рамку.

–В. Сила струму максимальна, коли магнітний потік через рамку
не змінюється.

+Г. Якщо площину рамки паралельна лініям індукції магнітного поля, магнітний потік через рамку дорівнює нулю.

2. Коливальний контур складається з конденсатора і котушки індуктивності. Виберіть правильне твердження.

–А. Енергія зарядженого конденсатора під час коливань періодично переходить у внутрішню енергію.

–Б. Якщо в контурі виникли вільні коливання, то їх амплітуда з часом зростає.

+В. У контурі можуть відбуватися вільні затухаючі коливання.

–Г. Знаки зарядів обкладок конденсатора не змінюються при коливаннях.

3. Сердечник трансформатора не є цілісним, він зібраний з окремих сталевих пластин. Виберіть правильне твердження.

–А. Це зроблено для зменшення витрати стали.

+Б. Це зроблено для зменшення втрат енергії, обумовлених вихровими струмами в осерді.

–В. Між пластинами існує хороший електричний контакт.

–Г. Сердечник трансформатора може бути виготовлений з міді.

4. Відзначте, які з наведених тверджень, що стосуються явища самоіндукції, правильні, а які - неправильні.

–А. Чим більше індуктивність контуру, тим менший магнітний потік створюється протікає в цьому контурі струмом.

+Б. ЕРС самоіндукції в замкнутому контурі прямо пропорційна швидкості зміни сили струму в цьому контурі.

–В. ЕРС самоіндукції завжди призводить до збільшення струму в контурі.

–Г. ЕРС самоіндукції максимальна, коли сила струму в контурі досягає максимального значення.

5. Коливальний контур складається з конденсатора ємністю 2,2 мкФ і котушки з індуктивністю 0,5 мГн. Відзначте, які з наведених тверджень правильні, а які - неправильні.

–А. Якщо збільшити ємність конденсатора, частота вільних коливань в контурі також збільшиться.

+Б. Власна частота контуру менше 5 кГц.

–В. Власна частота контуру менше 3 кГц.

+Г. Якщо індуктивність котушки зменшити в 4 рази, частота вільних коливань в контурі збільшиться в 2 рази.

6. Амперметр, включений послідовно з резистором опором 150 Ом в ланцюг змінного струму, показує силу струму 600 мА. Відзначте, які з наведених тверджень правильні, а які - неправильні.

–А. Амплітудне значення сили струму в ланцюзі більше 1 А.

–Б. Якщо підключити вольтметр паралельно з резистором, вольтметр покаже більше 100 В.

+В. Потужність струму в резисторі більше 40 Вт.

+Г. Потужність струму в резисторі більше 50 Вт.

8. Коливальний контур складається з конденсатора ємністю 0,2 мкФ і котушки з індуктивністю 100 мкГн. Конденсатор спочатку зарядили до напруги 40 В. Відзначте, які з наведених тверджень правильні, а які - неправильні.

–А. Період вільних коливань в контурі менше 20 мкс.

+Б. Зрушення фаз між коливаннями напруги на конденсаторі
і сили струму становить чверть періоду.

+В. Максимальна сила струму в контурі більше 1,2 А.

+Г. Заряд конденсатора в деякі моменти перевищує 5 мкКл.

9. На малюнку показаний графік залежності від часу ЕРС індукції в дротовому витку, що обертається в однорідному магнітному полі. Відзначте, які з наведених тверджень правильні, а які - неправильні.

+А. Амплітудне значення ЕРС дорівнює 8 В.

+Б. Частота змінної ЕРС більше 45 Гц.

–В. ЕРС змінюється за законом \u003d 8 cos 100  t.

–Г. Якщо площа витка дорівнює 10 дм 2, то індукція магнітного поля більше 0,5 Тл.

10. замкнуту проводу довжиною 4 м додали форму квадрата і розташували його горизонтально в вертикальному магнітному полі з магнітною індукцією 50 мкТл. Опір проводу дорівнює 2 Ом. Відзначте, які з наведених тверджень правильні, а які - неправильні.

–А. Магнітний потік через контур дорівнює 200 мкВб.

–Б. При виключенні зовнішнього поля по дроту пройде заряд 50 мкКл.

–В. Якщо проводу надати форму кола, магнітний потік через контур зменшиться.

–Г. Індукційний струм в контурі не залежить від опору контуру.

11. Конденсатор ємністю 10 мкФ зарядили до напруги 400 В і підключили до котушки індуктивності. Через наявність активного опору у контуру амплітуда коливань за період зменшується на 1%. Відзначте, які з наведених тверджень правильні, а які - неправильні.

–А. Коливання в контурі є гармонічними.

+Б. Енергія коливань за період зменшується більш ніж на 1,5%.

+В. За час повного загасання коливань в контурі виділиться 0,8 Дж теплоти.

–Г. Якщо активний опір контуру збільшити в 3 рази, амплітуда коливань буде зменшуватися за період більш ніж на 7%.

12. У мережу змінної напруги включені послідовно конденсатор змінної ємності і котушка індуктивності без сердечника. Змінюючи ємність конденсатора, домоглися максимального значення сили струму в ланцюзі. Після цього в котушку всунувся сердечник. Відзначте, які з наведених тверджень правильні, а які - неправильні.

+А. Якщо трохи збільшити ємність конденсатора, сила струму в ланцюзі зменшиться.

+Б. Сила струму в ланцюзі після вдвіганія сердечника зменшилася.

+В. Якщо сердечник збільшив індуктивність котушки в 20 разів, то для отримання максимально можливої \u200b\u200bсили струму в ланцюзі треба зменшити ємність конденсатора в 20 разів.

–Г. Після вдвіганія сердечника ємнісний опір ланцюга стало більше, ніж індуктивний опір.

Електромагнітна індукція. Правило Ленца.

Мета уроку: створити умови для усвідомлення і осмислення сутності правила Ленца.

освітні:

З'ясувати, як спрямований індукційний струм в контурі;

сформулювати правило Ленца;

продемонструвати на дослідах і пояснити явище самоіндукції;

перевірити засвоєння вивченого матеріалу

Розвиваючі:

розвиток логічного мислення для пояснення результатів дослідів;

розвиток інтелектуальних вмінь учнів (спостерігати, застосовувати раніше засвоєні знання в новій ситуації, аналізувати, робити висновки);

виховні:

формувати пізнавальний інтерес до вивчення фізичного явища, виховувати культуру громадських навичок роботи.)

Тип уроку: Виклад нового матеріалу

Хід уроку

Організаційний момент.

Сьогодні ми з вами на уроці познайомимося з ЕМІ. Що розшифровується як електромагнітна індукція.

Урок починається з перевірки вивченого матеріалу

перевіркитест: (Додаток 1)

мотиваційний етап

Чи можливо наявність струму в провіднику без джерела струму?

досвід: Внесення (винесення) смугового магніту з замкнутого контуру, з'єднаного з гальванометром.

проблема: Звідки з'явився струм в замкнутому контурі?

При скруті учням можна дати кілька нагадують питань:

що з себе представляє контур? (Відповідь: контур замкнутий)

що існує навколо смугового магніту? (Відповідь: навколо магніту існує магнітне поле)?

що з'являється, коли в контур вносять (виносять) магніт? (Відповідь: замкнутий контур пронизує магнітний потік)

що відбувається з магнітним потоком при внесенні (винесенні) магніту в замкнутий контур? (Відповідь: магнітний потік змінюється)

висновок: Причина виникнення електричного струму в замкнутому контурі - зміна магнітного потоку, що пронизує замкнутий контур.

Це явище вперше було виявлено Майклом Фарадеєм в 1820 році. Воно було названо явищем електромагнітної індукції. (Повідомлення учнів про Фарадей ..)

учитель: Електромагнітна індукція - фізичне явище, що полягає у виникненні вихрового електричного поля, що викликає електричний струм в замкнутому контурі при зміні потоку магнітної індукції через поверхню, обмежену цим контуром. Струм, що виникає в замкнутому контурі, називається індукційним.

Способи отримання індукційного струму:

1.перемещеніе магніту і котушки відносно один одного;
2. переміщення однієї котушки відносно іншої;
3. зміна сили струму в одній з котушок;
4. замикання і розмикання ланцюга;
5. переміщення сердечника;

досвід: Замикання (розмикання) ключа

Причина виникнення струму: Зміна сили струму в одного ланцюга призводить до зміни магнітної індукції.

досвід переміщення движка реостата.

Причина виникнення струму: Зміна опору в першому ланцюжку призводить до зміни сили струму, а відповідно і зміни магнітної індукції

учитель: Чому залежить величина і напрямок індукційного струму?

досвід: Внесення (винесення) магніту спочатку північним полюсом, потім південним полюсом.

висновок: Напрямок струму залежить від напрямку магнітного поля і напрямку руху магніту.

досвід: внесення (винесення) магніту в замкнутий контур спочатку з одним магнітом, потім з двома магнітами

висновок: Величина струму залежить від величини магнітної індукції

досвід: Вносимо магніт спочатку повільно, потім швидко.

висновок: Величина струму залежить від швидкості внесення магніту.

Взаємодія індукційного струму з магнітом. Якщо магніт наближати до котушки, то в ній з'являється індукційний струм такого напрямку, що магніт обов'язково відштовхується. Для зближення магніту і котушки потрібно зробити позитивну роботу. Котушка стає подібною магніту, зверненого однойменною полюсом до наближається до неї магніту. Однойменні ж полюса відштовхуються.

При видаленні магніту, навпаки, в котушці виникає струм такого напрямку, щоб з'явилася притягає магніт сила.

У чому полягає відмінність двох дослідів: наближення магніту до котушки і його видалення? У першому випадку число ліній магнітної індукції, що пронизують витки котушки, або, що те ж саме, магнітний потік, збільшується (рис. 2.5, а), а в другому випадку зменшується (рис. 2.5, б). Причому в першому випадку лінії індукції магнітного поля, створеного виникли в котушці індукційним струмом, виходять з верхнього кінця котушки, так як котушка відштовхує магніт, а в другому випадку, навпаки, входять в цей кінець. Ці лінії магнітної індукції на малюнку 2.5 зображені чорним кольором. У разі а котушка зі струмом аналогічна магніту, північний полюс якого знаходиться зверху, а в разі б - знизу.

Це правило можна підтвердити на досвіді. В установці, зображеній на малюнку

На кінцях стрижня, який може вільно обертатися навколо вертикальної осі, закріплені два провідних алюмінієвих кільця. Одне з них з розрізом. Якщо піднести магніт до кільця без розрізу, то в ньому виникне індукційний струм і спрямований він буде так, що це кільце оттолкнется від магніту і стрижень повернеться. Якщо видаляти магніт від кільця, то воно, навпаки, притягнеться до магніту. З розрізаним кільцем магніт не взаємодіє, так як розріз перешкоджає виникненню в кільці індукційного струму. Відштовхує або притягає котушка магніт, це залежить від напрямку індукційного струму в ній. Тому закон збереження енергії дозволяє сформулювати правило, яке визначає напрям індукційного струму.

Правило Ленца. Тепер ми підійшли до головного: при збільшенні магнітного потоку через витки котушки індукційний струм має такий напрям, що створюване їм магнітне поле перешкоджає посиленню магнітного потоку через витки котушки. Адже лінії індукції цього поля спрямовані проти ліній індукції поля, зміна якого породжує електричний струм. Якщо ж магнітний потік через котушку слабшає, то індукційний
струм створює магнітне поле з індукцією, збільшує магнітний потік через витки котушки.

В цьому і полягає суть загального правила визначення напрямку індукційного т Учитель: Для визначення напрямку індукційного струму в замкненому контурі використовується правило Ленца :

Індукційний струм має такий напрям, що створений ним магнітний потік через поверхню, обмежену контуром, перешкоджає зміні магнітного потоку, що викликав цей струм.

Напрямок індукційного струму залежить:
1) від зростання або зменшення магнітного потоку, що пронизує контур;
2) від напрямку вектора індукції магнітного поля щодо контуру

Напрямок індукційного струму-

Прямолінійний провідник:

Напрямок індукційного струму визначається за правилом правої руки:

Замкнутий контур:

Напрямок індукційного струму в замкненому контурі визначається за правилом Ленца.

ока, яке може бути застосовано у всіх випадках.

правило Ленца-

Застосування правила Ленца
1. показати напрямок вектора В зовнішнього магнітного поля;
2. визначити збільшується або зменшується магнітний потік через контур;
3. показати напрямок вектора Вi магнітного поля індукційного струму (при зменшенні магнітного потоку вектора В зовнішнього М.Поліо і Вi магнітного поля індукційного струму повинні бути спрямовані однаково, а при увеличениии магнітного потоку В і Вi повинні бути спрямовані протилежно);
4. за правилом свердлика визначити напрямок індукційного струму в контурі.

6. Домашнє завдання.(На картках) В сталевий сердечник трансформатора, підключеного до напруги 220В (РНШ) вносять замкнутий контур з лампочкою. Чому загоряється лампочка при цьому?

Учитель: Явище електромагнітної індукції знайшло широке застосування в техніці: трансформатори, поїзди на магнітній подушці, металошукачі (детектори металів), запис та інформації на магнітні носії і читання з них

Підсумок уроку.1) У чому полягає явище ЕМІ?

2) Згадаймо досліди, що дозволяють спостерігати це явище.

3) Хто відкрив явище ЕМІ?

4) Що ми визначали за допомогою правила Ленца?

5) Застосування ЕМІ.

перевірки тест: (Додаток 1)

Як взаємодіють два паралельних провідника, Якщо електричний струм в них протікає в одному напрямку:

А) сила взаємодії дорівнює нулю;

Б) провідники притягуються;

В) провідники відштовхуються;

Г) провідники повертаються в одному напрямку.

В якому випадку навколо рухомого електрона виникає магнітне поле?

1) електрон рухається рівномірно і прямолінійно;

2) електрон рухається рівномірно;

3) електрон рухається равноускорено.

Г) такого випадку немає.

3. Яка фізична величина має одиницю 1 Тесла?

А) магнітний потік;

Б) магнітна індукція;

В) індуктивність.

4. Потік магнітної індукції через поверхню площею S визначається за формулою:

Б) BStg a;

Г) BScos a.

5. Замкнутий контур площею S повернули на 60? в однорідному магнітному полі індукцією В. При цьому магнітний потік, що пронизує цей контур:

А) збільшився в 2 рази;

Б) зменшився в 2 рази;

В) не змінився.

6. У замкнутому контурі площею S, що знаходиться в однорідному магнітному полі збільшили силу струму в 3 рази. Магнітний потік, що пронизує цей контур, при цьому:

А) зменшився в 3 рази;

Б) збільшився в 3 рази;

В) не змінився.

7. В однорідному магнітному полі індукцією 1 Тл перпендикулярно йому розташовані два замкнутих контуру площею 10 і 20 см 2 відповідно. Магнітний потік, що пронизує перший контур, в порівнянні з магнітним потоком, що пронизує другий контур: заряд слід помістити в центрі ... індукційний струм залежить від опору контуру. напрямок індукційного струму визначається за правилом Ленца. індукційний струм завжди направлений так ...

Контроль знань учнів з фізики

документ

Металеві чеського кільця, як показано на малюнку. визна літератур напрямок індукційного струму в кільці. 2. а) Крізь ... індукції. Запишіть формулу. 12. сформулюйте правило Ленца. 13.Об'ясніте правило Ленца на основі закону збереження ...

Навчально-методичний комплекс дисципліни «введення в фізику» Код та напрям підготовки

Навчально-методичний комплекс

Предмет філософії науки 4 Розділ I наукове пізнання як соціокультурний феномен 10

документ

... як вже було показано, повинні підсумувати досвід слововживання і спробувати сформулювати загальне правило ... завдання полягала в тому, щоб з'ясувати, Які величина і напрямок ... економічної, освітньої і ... контур ... ланцюг індукційної котушки ...