• " onclick="window.open(this.href,"win2","status=no,toolbar=no,scrollbars=yes,titlebar=no,menubar=no,resizable=yes,width=640,height=480,dizinler =hayır,konum=hayır"); false döndür;" > Yazdır
• E-posta

Laboratuvar işi № 9

Elektromanyetik indüksiyon fenomenini incelemek

Çalışmanın amacı: indüksiyon akımı, indüksiyon EMF oluşum koşullarını incelemek.

Teçhizat: bobin, iki çubuk mıknatıs, miliammetre.

teori

Elektrik ve manyetik alanların karşılıklı bağlantısı, seçkin İngiliz fizikçi M. Faraday tarafından 1831'de kuruldu. Bu fenomeni keşfetti. elektromanyetik indüksiyon.

Faraday tarafından yapılan çok sayıda deney, bir manyetik alanın yardımıyla bir iletkende elektrik akımı elde etmenin mümkün olduğunu göstermektedir.

Elektromanyetik indüksiyon olgusuDevreye giren manyetik akı değiştiğinde, kapalı bir devrede bir elektrik akımının oluşmasından oluşur.

Elektromanyetik indüksiyon olgusu sırasında oluşan akıma denir. indüksiyon.

Elektrik devresinde (Şekil 1), mıknatısın bobine göre bir hareketi varsa veya tersi olursa bir endüksiyon akımı oluşur. İndüksiyon akımının yönü hem mıknatısın hareket yönüne hem de kutuplarının konumuna bağlıdır. Bobin ve mıknatısın bağıl hareketi yoksa indüksiyon akımı yoktur.

Resim 1.

Açıkça söylemek gerekirse, devre bir manyetik alanda hareket ettiğinde belirli bir akım üretilmez, ancak belirli bir e. d.s.

Şekil 2.

Faraday deneysel olarak bunu buldu İletken devrede manyetik akı değiştiğinde, devre tarafından sınırlanan yüzey boyunca eksi işaretiyle alınan manyetik akı değişim hızına eşit bir indüksiyon E ind EMF ortaya çıkar.:

Bu formül ifade eder Faraday yasası:e. d.s. indüksiyon, kontur tarafından sınırlanan yüzey boyunca manyetik akının değişim hızına eşittir.

Formüldeki eksi işareti, Lenz'in kuralı.

1833'te Lenz deneysel olarak şu ifadeyi kanıtladı: Lenz'in kuralı: kapalı bir devrede manyetik akı değiştiğinde uyarılan endüksiyon akımı, her zaman oluşturduğu manyetik alan, endüksiyon akımına neden olan manyetik akıdaki bir değişikliği önleyecek şekilde yönlendirilir..

Artan manyetik akı ileФ>0 ve ε ind< 0, т.е. э. д. с. индукции вызывает ток такого направления, при котором его маг­нитное поле уменьшает магнитный поток через контур.

azalan manyetik akı ile F<0, а ε инд >0, yani endüktif akımın manyetik alanı, devre boyunca azalan manyetik akıyı arttırır.

Lenz'in kuralı derini var fiziksel anlam – enerjinin korunumu yasasını ifade eder: devreden geçen manyetik alan artarsa, devredeki akım, manyetik alanı harici olana yönelecek şekilde yönlendirilir ve devreden geçen harici manyetik alan azalırsa, o zaman akım, manyetik alanı olacak şekilde yönlendirilir alan bu azalan manyetik alanı destekler.

İndüksiyonun EMF'si şunlara bağlıdır: farklı sebepler. Bobinin içine bir kez güçlü bir mıknatıs ve diğer kez zayıf bir mıknatıs itilirse, ilk durumda cihazın okumaları daha yüksek olacaktır. Mıknatıs hızlı hareket ettiğinde de daha yüksek olacaklardır. Bu çalışmada yapılan deneylerin her birinde indüksiyon akımının yönü Lenz kuralı ile belirlenir. Endüksiyon akımının yönünü belirleme prosedürü Şekil 2'de gösterilmiştir.

Şekilde kalıcı mıknatısın manyetik alanının kuvvet çizgileri ve endüksiyon akımının manyetik alan çizgileri mavi renkle gösterilmiştir. Manyetik alan çizgileri her zaman N'den S'ye - mıknatısın kuzey kutbundan güney kutbuna doğru yönlendirilir.

Lenz kuralına göre, manyetik akı değiştiğinde oluşan iletkendeki endüktif elektrik akımı, manyetik alanı manyetik akıdaki değişime karşı koyacak şekilde yönlendirilir. Bu nedenle, bobin yönünde kuvvet hatları Manyetik alan, kalıcı bir mıknatısın kuvvet çizgilerinin tersidir, çünkü mıknatıs bobine doğru hareket eder. Akımın yönünü burgu kuralına göre buluyoruz: eğer burgu (sağ dişli) vidalanırsa, öteleme hareketi bobindeki endüksiyon hatlarının yönü ile çakışacak şekilde, o zaman dönüş yönü gimlet kolu, indüksiyon akımının yönü ile çakışır.

Bu nedenle, miliammetreden geçen akım, Şekil 1'de kırmızı okla gösterildiği gibi soldan sağa doğru akar. Mıknatısın bobinden uzaklaşması durumunda, endüktif akımın manyetik alan çizgileri kalıcı mıknatısın kuvvet çizgileri yönünde çakışacak ve akım sağdan sola doğru akacaktır.

İlerlemek.

Rapor için bir tablo hazırlayın ve deneyler yapılırken bu tabloyu doldurun.

	Mıknatıs ve bobin ile yapılan işlemler	Belirteçler mili-ampermetre,	Miliampermetre iğnesinin sapma yönleri (sağ, sol veya yay yok)	İndüksiyon akımının yönü (Lenz kuralına göre)
	Mıknatısı kuzey kutbu ile bobine hızla yerleştirin
	Mıknatısı bobinde sabit bırakın deneyimden sonra 1
	Mıknatısı bobinden hızlıca çekin
	Bobini hızla mıknatısın kuzey kutbuna getirin
	Deney 4'ten sonra bobini hareketsiz bırakın
	Bobini hızla mıknatısın kuzey kutbundan uzağa çekin
	Kuzey kutbu mıknatısını yavaşça bobine yerleştirin

Ders planı

Ders konusu: Laboratuvar çalışması: "Elektromanyetik indüksiyon olgusunun incelenmesi"

Meslek türü - karışık.

ders türü kombine

Dersin öğrenme hedefleri: elektromanyetik indüksiyon olgusunu incelemek

Dersin Hedefleri:

eğitici:elektromanyetik indüksiyon olgusunu incelemek

Gelişmekte olan Gözlem yeteneğini geliştirmek için bilimsel bilgi süreci hakkında bir fikir oluşturun.

eğitici. Konuya bilişsel ilgi geliştirin, dinleme ve duyulma yeteneğini geliştirin.

Planlanan eğitim sonuçları: fizik öğretiminde pratik yönelimin güçlendirilmesine, edinilen bilgileri çeşitli durumlarda uygulama becerilerinin oluşturulmasına katkıda bulunmak.

kişilik: ile fiziksel nesnelerin duygusal algısına, dinleme becerisine, düşüncelerini açık ve doğru bir şekilde ifade etmesine, fiziksel problemlerin çözümünde inisiyatif ve aktivite geliştirmesine, gruplar halinde çalışma becerisine katkıda bulunur.

Üst konu: pgörsel yardımcıları (çizimler, modeller, diyagramlar) anlama ve kullanma becerisini geliştirmek. Algoritmik reçetelerin özüne ilişkin bir anlayışın geliştirilmesi ve önerilen algoritmaya göre hareket etme yeteneği.

konu: hakkında fiziksel dili bilme, paralel ve seri bağlantıları tanıma yeteneği, bir elektrik devresinde gezinme yeteneği, devreleri bir araya getirme becerisi. Genelleme ve sonuç çıkarma becerisi.

Ders ilerlemesi:

1. Dersin başlangıcının organizasyonu (devamsızlıkları işaretlemek, öğrencilerin derse hazır olup olmadıklarını kontrol etmek, öğrencilerin ödevle ilgili sorularını cevaplamak) - 2-5 dakika.

Öğretmen öğrencilere dersin konusunu söyler, dersin hedeflerini formüle eder ve öğrencilere ders planını tanıtır. Öğrenciler dersin konusunu defterlerine yazarlar. Öğretmen, öğrenme etkinliklerinin motivasyonu için koşullar yaratır.

Yeni malzemeye hakim olmak:

teori. Elektromanyetik indüksiyon olgusualternatif bir manyetik alanda duran veya devreye giren manyetik indüksiyon çizgilerinin sayısını değiştirecek şekilde sabit bir manyetik alanda hareket eden bir iletken devrede bir elektrik akımının oluşmasından oluşur.

Uzaydaki her noktadaki manyetik alan, manyetik indüksiyon vektörü B ile karakterize edilir. Kapalı bir iletken (devre) düzgün bir manyetik alana yerleştirilsin (bkz. Şekil 1).

Resim 1.

Normal iletken düzlemine bir açı yaparmanyetik indüksiyon vektörünün yönü ile.

manyetik akıS alanına sahip bir yüzeyden geçen Ф, manyetik indüksiyon vektörü B'nin modülünün ve S alanının ve açının kosinüsünün ürününe eşit bir değer olarak adlandırılır.vektörler arasında Ve .

Ф=В S çünkü α (1)

Kapalı bir devrede meydana gelen endüktif akımın yönü, içinden geçen manyetik akı değiştiğinde şu şekilde belirlenir: Lenz'in kuralı: kapalı bir devrede ortaya çıkan endüktif akım, neden olduğu manyetik akıdaki değişikliğe manyetik alanıyla karşı koyar.

Lenz kuralını aşağıdaki gibi uygulayın:

1. Harici manyetik alanın manyetik indüksiyon B çizgilerinin yönünü ayarlayın.

2. Bu alanın manyetik indüksiyon akısının kontur tarafından sınırlanan yüzey boyunca artıp artmadığını öğrenin ( F 0) veya azalır ( F 0).

3. Manyetik indüksiyon B "manyetik alan çizgilerinin yönünü ayarlayın.

endüktif akım bengimlet kuralını kullanarak.

Manyetik akı, kontur tarafından sınırlanan yüzey boyunca değiştiğinde, ikincisinde, eylemi EMF ile karakterize edilen, adı verilen dış kuvvetler ortaya çıkar.İndüksiyonun EMF'si.

Elektromanyetik indüksiyon yasasına göre, kapalı bir döngüdeki indüksiyonun EMF'si, döngü tarafından sınırlanan yüzey boyunca manyetik akının değişim hızına mutlak değer olarak eşittir:

Cihazlar ve ekipman:galvanometre, güç kaynağı, çekirdek bobinler, kemerli mıknatıs, anahtar, bağlantı telleri, reosta.

İş emri:

1. Bir endüksiyon akımının elde edilmesi. Bunun için ihtiyacınız var:

1.1. Şekil 1.1'i kullanarak, biri bir reosta ve bir anahtar aracılığıyla bir DC kaynağına bağlanan ve birincinin üzerinde bulunan ikincisi hassas bir galvanometreye bağlı olan 2 bobinden oluşan bir devre kurun. (bkz. şekil 1.1.)

Şekil 1.1.

1.2. Devreyi kapatın ve açın.

1.3. Galvanometre iğnesinin sapma yönünü gözlemlerken, birinciye göre sabit olan bobinin elektrik devresini kapatma anında bobinlerden birinde endüksiyon akımının oluştuğundan emin olun.

1.4. Bir doğru akım kaynağına bağlı bir bobine göre bir galvanometreye bağlı bir bobini harekete geçirin.

1.5. Galvanometrenin okunun yönü değişecekken, galvanometrenin herhangi bir hareketle ikinci bobinde bir elektrik akımı oluştuğunu algıladığından emin olun.

1.6. Galvanometreye bağlı bir bobinle bir deney yapın (bkz. Şekil 1.2.)

Şekil 1.2.

1.7. Kalıcı mıknatıs bobine göre hareket ettiğinde endüksiyon akımının oluştuğundan emin olun.

1.8. Yapılan deneylerde endüksiyon akımının nedeni hakkında bir sonuca varın.

2. Lenz kuralının yerine getirilip getirilmediğinin kontrol edilmesi.

2.1. Paragraf 1.6'daki deneyi tekrarlayın (Şekil 1.2.)

2.2. Bu deneyin 4 durumunun her biri için diyagramlar çizin (4 diyagram).

Şekil 2.3.

2.3. Her durumda Lenz kuralının yerine getirilip getirilmediğini kontrol edin ve bu verilere göre Tablo 2.1'i doldurun.

Tablo 2.1.

deneyim	Endüksiyon akımı elde etme yöntemi
	Bir Mıknatısın Kuzey Kutbunu Bobine Ekleme				artışlar
	Mıknatısın kuzey kutbunu bobinden çıkarmak				azalan
	Mıknatısın güney kutbunun bobine yerleştirilmesi				artışlar
	Mıknatısın Güney Kutbunu Bobinden Çıkarma				azalan

3. Yapılan laboratuvar çalışmaları hakkında bir sonuca varın.

4. Güvenlik sorularını cevapla.

Kontrol soruları:

1. Kapalı bir devre, içinde bir endüktif akımın ortaya çıkması için, tekdüze bir manyetik alanda öteleme veya dönme yönünde nasıl hareket etmelidir?

2. Devredeki endüktif akımın, manyetik alanının neden olduğu manyetik akıda bir değişikliği önleyecek şekilde neden olduğunu açıklayın?

3. Elektromanyetik indüksiyon yasasında neden "-" işareti var?

4. Mıknatıslanmış bir çelik çubuk, ekseni halkanın düzlemine dik olan ekseni boyunca mıknatıslanmış bir halkadan düşer. Halkadaki akım nasıl değişecek?

Laboratuvar çalışmasına kabul 11

1. Manyetik alanın güç karakteristiğinin adı nedir? Grafik anlamı.

2. Manyetik indüksiyon vektörünün modülü nasıl belirlenir?

3. Manyetik alan indüksiyonunun ölçü biriminin tanımını verin.

4. Manyetik indüksiyon vektörünün yönü nasıl belirlenir?

5. Gimlet kuralını formüle edin.

6. Manyetik akıyı hesaplamak için formülü yazın. Grafik anlamı nedir?

7. Manyetik akı için ölçü birimini tanımlayın.

8. Elektromanyetik indüksiyon olgusu nedir?

9. Manyetik alanda hareket eden bir iletkendeki yüklerin ayrılmasının nedeni nedir?

10. Alternatif bir manyetik alanda sabit bir iletkendeki yüklerin ayrılmasının nedeni nedir?

11. Elektromanyetik indüksiyon yasasını formüle edin. Formülü yazın.

12. Lenz kuralını formüle edin.

13.Enerjinin korunumu yasasına dayalı Lenz kuralını açıklayınız.

Bu derste, 4 numaralı "Elektromanyetik indüksiyon olgusunu incelemek" adlı laboratuvar çalışmasını yapacağız. Bu dersin amacı elektromanyetik indüksiyon olgusunu incelemek olacaktır. Gerekli ekipmanı kullanarak, sonunda bu fenomeni nasıl düzgün bir şekilde inceleyeceğimizi ve belirleyeceğimizi öğreneceğimiz laboratuvar çalışması yapacağız.

amaç ders çalışmak elektromanyetik indüksiyon fenomeni.

Teçhizat:

1. Miliammetre.

2. Mıknatıs.

3. Bobin-bobin.

4. Mevcut kaynak.

5. Reosta.

6. Anahtar.

7. Bir elektromıknatıstan bobin.

8. Bağlantı kabloları.

Pirinç. 1. Deneysel ekipman

Kurulumu toplayarak laboratuvara başlayalım. Laboratuarda kullanacağımız devreyi kurmak için miliampermetreye bir bobin bağlayacağız ve bobine yaklaştıracağımız veya uzaklaştıracağımız bir mıknatıs kullanacağız. Aynı zamanda, indüksiyon akımı göründüğünde ne olacağını hatırlamalıyız.

Pirinç. 2. Deney 1

Gözlemlediğimiz olguyu nasıl açıklayacağınızı düşünün. Manyetik akı, gördüğümüz şeyi, özellikle de elektrik akımının kaynağını nasıl etkiler? Bunu yapmak için yardımcı şekle bakın.

Pirinç. 3. Kalıcı bir çubuk mıknatısın manyetik alan çizgileri

Lütfen manyetik indüksiyon çizgilerinin kuzey kutbundan çıkıp güney kutbuna girdiğini unutmayın. Aynı zamanda bu çizgilerin sayısı, yoğunlukları farklıdır. farklı bölgeler mıknatıs. Manyetik alanın yönünün de noktadan noktaya değiştiğini unutmayın. Bu nedenle, manyetik akıdaki bir değişikliğin, kapalı bir iletkende bir elektrik akımının ortaya çıkmasına neden olduğunu, ancak yalnızca mıknatıs hareket ettiğinde, dolayısıyla bu bobinin dönüşleriyle sınırlı alana giren manyetik akı değiştiğini söyleyebiliriz.

Elektromanyetik indüksiyon çalışmamızın bir sonraki aşaması, tanımla bağlantılıdır. indüksiyon akımının yönü. İndüksiyon akımının yönünü miliammetre okunun saptığı yöne göre yargılayabiliriz. Kavisli bir mıknatıs kullanalım ve mıknatıs yaklaştığında okun bir yönde sapacağını göreceğiz. Şimdi mıknatıs diğer yönde hareket ettirilirse, ok diğer yönde sapacaktır. Deney sonucunda indüksiyon akımının yönünün de mıknatısın hareket yönüne bağlı olduğunu söyleyebiliriz. Ayrıca indüksiyon akımının yönünün de mıknatısın kutbuna bağlı olduğunu not ediyoruz.

Lütfen indüksiyon akımının büyüklüğünün mıknatısın hareket hızına ve aynı zamanda manyetik akının değişim hızına bağlı olduğunu unutmayın.

Laboratuvar çalışmamızın ikinci kısmı başka bir deneyle bağlantılı olacak. Şimdi bu deneyin şemasına bakalım ve şimdi ne yapacağımızı tartışalım.

Pirinç. 4. Deney 2

İkinci devrede prensipte endüktif akımın ölçümü ile ilgili hiçbir şey değişmedi. Bobine bağlı aynı miliammetre. Her şey ilk durumda olduğu gibi kalır. Ancak şimdi kalıcı bir mıknatısın hareketinden değil, ikinci bobindeki akım gücündeki değişiklikten dolayı manyetik akıda bir değişiklik elde edeceğiz.

İlk bölümde varlığını araştıracağız. indüksiyon akımı Devreyi kapatırken ve açarken. Böylece, deneyin ilk kısmı: anahtarı kapatıyoruz. Dikkat edin devrede akım artıyor ok bir tarafa saptı ama dikkat şimdi anahtar kapalı ve miliampermetre elektrik akımını göstermiyor. Gerçek şu ki, manyetik akıda bir değişiklik yok, bundan daha önce bahsetmiştik. Anahtar şimdi açılırsa miliammetre akımın yönünün değiştiğini gösterecektir.

İkinci deneyde nasıl olduğunu göreceğiz. indüksiyon akımı ikinci devredeki elektrik akımı değiştiğinde.

Deneyin bir sonraki kısmı, reosta nedeniyle devredeki akım değişirse endüksiyon akımının nasıl değişeceğini takip etmek olacaktır. Biliyorsunuz ki bir devrede elektrik direncini değiştirirsek Ohm kanununa göre elektrik akımımız da değişir. Elektrik akımı değiştikçe manyetik alan da değişecektir. Reostatın kayan kontağını hareket ettirirken, manyetik alan değişir ve bu da bir endüksiyon akımının ortaya çıkmasına neden olur.

Laboratuvarı bitirmek için, bir elektrik akımı üretecinde endüktif elektrik akımının nasıl yaratıldığına bakmalıyız.

Pirinç. 5. Elektrik akımı üreteci

Ana kısmı bir mıknatıstır ve bu mıknatısların içinde belirli sayıda sargı dönüşü olan bir bobin vardır. Şimdi bu jeneratörün çarkını döndürürsek, bobin sargısında bir endüksiyon elektrik akımı indüklenecektir. Deneyden, devir sayısındaki artışın ampulün daha parlak yanmaya başlamasına yol açtığı görülebilir.

Ek literatür listesi:

Aksenovich L. A. Lisede fizik: Teori. Görevler. Testler: Proc. genel veren kurumlar için ödenek. ortamlar, eğitim / L.A. Aksenovich, N.N. Rakina, KS Farino; Ed. KS Farino. - Mn.: Adukatsy i vykhavanne, 2004. - C. 347-348. Myakishev G.Ya. Fizik: Elektrodinamik. 10-11 sınıflar. Derinlemesine fizik çalışması için ders kitabı / G.Ya. Myakishev, A.3. Sinyakov, V.A. Slobodskov. - M.: Bustard, 2005. - 476 s. Purysheva N.S. Fizik. 9. sınıf ders kitabı / Purysheva N.S., Vazheevskaya N.E., Charugin V.M. 2. baskı, basmakalıp. - M.: Bustard, 2007.

Fizik öğretmeni GBOU ortaokulu Sivastopol şehrinin 58 No'lu Safronenko N.I.

Ders konusu: Faraday'ın deneyleri. Elektromanyetik indüksiyon.

Laboratuvar çalışması "Elektromanyetik indüksiyon fenomeninin incelenmesi"

Dersin Hedefleri : Bilin/anlayın: elektromanyetik indüksiyon fenomeninin tanımı. Elektromanyetik indüksiyonu tanımlayabilir ve açıklayabilir,doğal olayları gözlemleyebilmek, fiziksel olayları incelemek için basit ölçüm araçlarını kullanabilmek.

- geliştirme: geliştirmek mantıksal düşünme, bilişsel ilgi, gözlem.

- eğitici: Doğayı bilme olasılığına güven oluşturun,gereklilikinsan toplumunun daha da gelişmesi için bilimin kazanımlarının makul kullanımı, bilim ve teknolojinin yaratıcılarına saygı.

Teçhizat: Elektromanyetik indüksiyon: galvanometre bobini, mıknatıs, çekirdek bobini, akım kaynağı, reosta, AC çekirdek bobini, yekpare ve yarıklı halka, ampul bobini. M. Faraday hakkında bir film.

ders türü: birleşik ders

Ders yöntemi: kısmen keşfedici, açıklayıcı ve açıklayıcı

Ev ödevi:

§21(s.90-93), soruları sözlü olarak cevaplayın s.90, test 11 s.108

Laboratuvar işi

Elektromanyetik indüksiyon fenomeninin incelenmesi

işin amacı: açığa çıkarmak

1) kapalı bir devrede (bobin) hangi koşullar altında bir endüksiyon akımı meydana gelir;

2) endüksiyon akımının yönünü ne belirler;

3) indüksiyon akımının gücünü belirleyen şey.

Teçhizat : miliampermetre, bobin, mıknatıs

Dersler sırasında.

Bobinin uçlarını miliampermetre terminallerine bağlayın.

1. Ne arıyorsun bobin içindeki manyetik alan değiştiğinde bobinde bir elektrik akımı (endüktif) oluşur. Bir bobin içindeki manyetik alandaki değişiklikler, bir mıknatısın bobinin içine veya dışına itilmesiyle indüklenebilir.

a) Mıknatısı güney kutbu ile bobine yerleştirin ve ardından çıkarın.

b) Mıknatısı kuzey kutbu ile bobine yerleştirin ve ardından çıkarın.

Mıknatıs hareket ettiğinde bobinde bir akım (endüktif) belirdi mi? (Manyetik alanı değiştirirken, bobinin içinde bir endüksiyon akımı belirdi mi?)

2. Ne arıyorsun indüksiyon akımının yönü, mıknatısın bobine göre hareket yönüne (mıknatıs takılır veya çıkarılır) ve mıknatısın hangi kutba takılıp çıkarıldığına bağlıdır.

a) Mıknatısı güney kutbu ile bobine yerleştirin ve ardından çıkarın. Her iki durumda da miliammetre iğnesine ne olduğunu gözlemleyin.

b) Mıknatısı kuzey kutbu ile bobine yerleştirin ve ardından çıkarın. Her iki durumda da miliammetre iğnesine ne olduğunu gözlemleyin. Miliammetre iğnesinin sapma yönlerini çizin:

mıknatıs direkleri

Sarmak

makaradan

Güney Kutbu

Kuzey Kutbu

3. Ne arıyorsun indüksiyon akımının gücü mıknatısın hızına bağlıdır (bobindeki manyetik alanın değişim hızı).

Mıknatısı yavaşça bobine yerleştirin. Miliammetre okumalarını gözlemleyin.

Mıknatısı hızlı bir şekilde bobine yerleştirin. Miliammetre okumalarını gözlemleyin.

Çözüm.

dersler sırasında

Bilgiye giden yol? Anlaması kolay. Cevap basit: “Yanılıyorsun ve yine yanılıyorsun, ama her seferinde daha az, daha az. Bugünkü dersinin bu bilgi yolunda bir eksilmiş olmasını temenni ediyorum. Dersimiz, 29 Ağustos 1831'de İngiliz fizikçi Michael Faraday tarafından keşfedilen elektromanyetik indüksiyon fenomenine ayrılmıştır. Nadir durum yeni bir dikkate değer keşfin tarihi bu kadar kesin olarak bilindiğinde!

Elektromanyetik indüksiyon olgusu, bobin içinde harici bir manyetik alan değiştiğinde kapalı bir iletkende (bobin) bir elektrik akımının oluşması olgusudur. Akım endüktif olarak adlandırılır. Tümevarım - işaret etme, alma.

Dersin amacı: elektromanyetik indüksiyon fenomenini inceleyin, yani kapalı bir devrede (bobin) bir endüksiyon akımı hangi koşullar altında oluşur, endüksiyon akımının yönünü ve büyüklüğünü neyin belirlediğini öğrenin.

Malzeme çalışmasıyla eş zamanlı olarak laboratuvar çalışması yapacaksınız.

19. yüzyılın başında (1820), Danimarkalı bilim adamı Oersted'in deneylerinden sonra, bir elektrik akımının kendi etrafında bir manyetik alan oluşturduğu anlaşıldı. Bu deneyimi tekrar gözden geçirelim. (Öğrenci Oersted'in deneyimini anlatıyor ). Bundan sonra, manyetik alan kullanarak bir akım elde etmenin mümkün olup olmadığı sorusu ortaya çıktı, yani. ters işlemi gerçekleştirin. 19. yüzyılın ilk yarısında, bilim adamları tam da bu tür deneylere yöneldiler: manyetik alan nedeniyle elektrik akımı yaratma olasılığını aramaya başladılar. M. Faraday günlüğüne şöyle yazdı: "Manyetizmayı elektriğe çevirin." Ve neredeyse on yıl boyunca hedefine gitti. Görevi zekice halletti. Her zaman düşünmesi gereken şeyi hatırlatmak için cebinde bir mıknatıs taşıyordu. Bu dersle, büyük bilim adamına haraç ödeyeceğiz.

Michael Faraday'ı düşünün. Kim o? (Öğrenci M. Faraday hakkında konuşuyor ).

Bir demircinin oğlu, bir gazete seyyar satıcısı, bir ciltçi, kitaplardan bağımsız olarak fizik ve kimya okuyan kendi kendini yetiştirmiş bir kişi, seçkin kimyager Devi'nin laboratuvar asistanı ve son olarak bir bilim adamı, harika bir iş çıkardı, yaratıcılık, azim gösterdi. manyetik alan kullanarak bir elektrik akımı alana kadar azim.

O uzak zamanlara bir yolculuk yapalım ve Faraday'ın deneylerini yeniden üretelim. Faraday, fizik tarihinin en büyük deneycisi olarak kabul edilir.

N S

1) 2)

SN

Mıknatıs bobine yerleştirildi. Mıknatıs hareket ettiğinde, bobinde bir akım (indüksiyon) kaydedildi. İlk şema oldukça basitti. İlk olarak, M. Faraday deneylerinde çok sayıda dönüşe sahip bir bobin kullandı. Bobin bir miliampermetre aletine bağlandı. O uzak zamanlarda elektrik akımını ölçmek için yeterince iyi aletlerin olmadığı söylenmelidir. Bu nedenle, alışılmadık bir şekilde kullandılar. teknik çözüm: manyetik bir iğne aldılar, yanına akımın aktığı bir iletken yerleştirdiler ve manyetik iğnenin sapmasına göre akan akımı yargıladılar. Akımı bir miliampermetrenin okumalarına göre değerlendireceğiz.

Öğrenciler deneyimi yeniden üretir, laboratuvar çalışmasında 1. adımı gerçekleştirir. Miliammetre iğnesinin sıfır değerinden saptığını fark ettik, yani. mıknatıs hareket ettiğinde devrede bir akımın ortaya çıktığını gösterir. Mıknatıs durur durmaz ok sıfır konumuna geri döner, yani devrede elektrik akımı yoktur. Akım, bobin içindeki manyetik alan değiştiğinde ortaya çıkar.

Dersin başında bahsettiğimiz konuya geldik: değişen bir manyetik alan kullanarak bir elektrik akımı elde ettik. Bu, M. Faraday'ın birinci erdemidir.

M. Faraday'ın ikinci değeri - indüksiyon akımının yönünün neye bağlı olduğunu belirlemesi. Onu da kuracağız.Öğrenciler laboratuvar çalışmasında 2. maddeyi tamamlarlar. Laboratuvar çalışmasının 3. paragrafına dönelim. İndüksiyon akımının gücünün mıknatısın hızına (bobindeki manyetik alanın değişim hızı) bağlı olduğunu öğrenelim.

M. Faraday hangi sonuçları çıkardı?

Manyetik alan değiştiğinde kapalı bir devrede bir elektrik akımı görünür (manyetik alan varsa, ancak değişmezse, o zaman akım yoktur).

İndüksiyon akımının yönü, mıknatısın ve kutuplarının hareket yönüne bağlıdır.

Endüktif akımın gücü, manyetik alanın değişim hızıyla orantılıdır.

M. Faraday'ın ikinci deneyi:

Ortak bir çekirdeğe iki bobin aldım. Biri bir miliampermetreye bağlı, ikincisi ise bir akım kaynağı anahtarıyla. Devre kapanır kapanmaz miliampermetre endüksiyon akımını gösterdi. Açıldı da akım gösterdi. Devre kapalıyken, yani devrede akım var miliampermetre akımı göstermedi. Manyetik alan vardır ama değişmez.

M. Faraday'ın deneylerinin modern versiyonunu düşünün. Bir elektromıknatıs, bir galvanometreye bağlı bir bobine bir çekirdek getirip çıkarıyoruz, akımı açıp kapatıyoruz, bir reosta yardımıyla akım gücünü değiştiriyoruz. Alternatif akımın aktığı bobinin çekirdeğine ampullü bir bobin konur.

öğrendim koşullar indüksiyon akımının kapalı devresinde (bobin) meydana gelmesi. Ve nedirneden oluşumu? Bir elektrik akımının varlığının koşullarını hatırlayın. Yüklü parçacıklardır ve Elektrik alanı. Gerçek şu ki, değişen bir manyetik alan, uzayda bobindeki serbest elektronlara etki eden ve onları yönlendirilmiş bir harekete ayarlayarak bir endüksiyon akımı yaratan bir elektrik alanı (girdap) oluşturur.

Manyetik alan değişir, kapalı bir döngüden geçen manyetik alan çizgilerinin sayısı değişir. Çerçeveyi manyetik bir alanda döndürürseniz, içinde bir endüksiyon akımı görünecektir.Jeneratör modelini göster.

Elektromanyetik indüksiyon fenomeninin keşfi, teknolojinin gelişmesi, enerji sanayi işletmelerinde (enerji santralleri) bulunan elektrik enerjisinin üretildiği jeneratörlerin oluşturulması için büyük önem taşıyordu.M. Faraday hakkında "Elektrikten elektrik jeneratörlerine" filmi 12.02 dakikadan itibaren gösteriliyor.

Transformatörler, elektriği kayıpsız ilettikleri elektromanyetik indüksiyon olgusu üzerinde çalışırlar.Bir güç hattı gösterilir.

Elektromanyetik indüksiyon fenomeni, çelik kirişlerin ve rayların incelendiği bir kusur dedektörünün çalışmasında kullanılır (kirişteki heterojenlikler manyetik alanı bozar ve kusur dedektörü bobininde bir endüksiyon akımı belirir).

Helmholtz'un şu sözlerini hatırlamak isterim: "İnsanlar elektriğin faydalarından yararlandıkları sürece Faraday'ın adını hatırlayacaklar."

"Yaratıcı şevkle, tüm dünyayı keşfederek, içindeki yasaları keşfedenler kutsal olsun."

Bilgi yolumuzda daha da az hata olduğunu düşünüyorum.

Ne öğrendin? (Akımın değişen bir manyetik alan kullanılarak elde edilebileceğini. İndüksiyon akımının yönünün ve büyüklüğünün neye bağlı olduğunu bulduk).

Ne öğrendin? (Değişen bir manyetik alan kullanarak bir indüksiyon akımı elde edin).

Sorular:

İlk iki saniye metal halkaya bir mıknatıs sokulur, sonraki iki saniye halka içinde hareketsiz kalır, sonraki iki saniye boyunca çıkarılır. Akımın bobinden geçmesi ne kadar sürer? (1-2s'den; 5-6s).

Mıknatısın üzerine yuvalı ve yuvasız bir halka konur. İndüklenen akım nedir? (Kapalı bir daire içinde)

Alternatif akım kaynağına bağlı olan bobinin çekirdeğinde bir halka vardır. Akımı açın ve halka seker. Neden?

Pano düzeni:

"Manyetizmayı elektriğe çevirin"

M. Faraday

M. Faraday'ın Portresi

M. Faraday'ın deneylerinin çizimleri.

Elektromanyetik indüksiyon, bobin içinde harici bir manyetik alan değiştiğinde kapalı bir iletkende (bobin) bir elektrik akımı oluşması olgusudur.

Bu akıma endüktif denir.