Biblioteca deschisă - o bibliotecă deschisă de informații educaționale. Subiect: „Auto-inducție. Dependența FEM de auto-inducție de rata de schimbare a curentului și inductanța conductorului, regula lui Lenz Viteza de schimbare a formulei curentului

Repetați teoria:

1. Auto-inducția este ____________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.

2. Inductanță - ________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

[L] = ______.

3. FEM de auto-inducție : ______________, Unde L- ______________________________, -_______________________Δ eu - _______________________________.

4.Regula lui Lenz: ________________________________________________________________________________

5.Regula lui Lenz: ________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.

6. Curentul indus care ia naștere într-un circuit închis are o direcție în care fluxul magnetic propriu creat de acesta prin zona limitată de circuit tinde să __________________ modificarea fluxului magnetic extern care a provocat acest curent.

7. Fluxul magnetic care trece prin solenoid Ф=________________.

8. Curentul de inducție este _______________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.

9.Energie câmp magnetic W m =______________

10. Densitatea energiei câmpului magnetic volumetric ω=__________________________.

Rezolva probleme:

1. Care este inductanța circuitului dacă, la o putere de curent de 5A, apare în el un flux magnetic de 0,5 mWb?

Dat: SI: Soluție:


2. Când curentul din bobină scade uniform peste 0,1 s de la 10 A la zero, în ea apare o f.e.m. auto-inductivă de 60 V. Determinați inductanța bobinei.

Dat: Soluție:


3. Folosind un reostat, curentul din bobină este mărit uniform la o viteză de 2 A/s. Inductanța bobinei 200 mH. Care este fem-ul auto-indus în bobină?

Dat: SI: Soluție:


4. Într-o bobină cu o inductanță de 0,6 H, curentul este de 20 A. Care este energia câmpului magnetic al bobinei? Cum se va schimba energia câmpului dacă puterea curentului este redusă la jumătate?

Dat: Soluție:


Răspuns: energia câmpului magnetic _____________ __________ ori când curentul este înjumătățit.



5. Care ar trebui să fie puterea curentului în înfășurarea unei bobine cu o inductanță de 0,5 H pentru ca energia câmpului să fie egală cu 1 J?

Dat: Soluție:


6. Care este energia câmpului magnetic al solenoidului, în care apare un flux magnetic de 0,3 Wb la o putere de curent de 1A?

Dat: Soluție:


Testează-te:

1. Ce flux magnetic are loc într-un circuit cu o inductanță de 0,2 mH la un curent de 10 A?

Dat: SI: Soluție:


2. Aflați inductanța conductorului în care o modificare uniformă a intensității curentului cu 2A timp de 0,25 s excită o fem auto-inductivă de 20 mV.

Dat: SI: Soluție:


3. Aflați energia câmpului magnetic al solenoidului, în care apare un flux magnetic de 0,5 Wb la o putere de curent de 10A.

Dat: Soluție:


4. Inductanța bobinei 0,1 mH. La ce putere de curent va fi energia câmpului magnetic egal cu 0,2 mJ?

Dat: SI: Soluție:


Data „___” _________20____

Sarcina 35

Munca independentă pe subiect

"Câmp magnetic. inducție electromagnetică"

OPȚIUNEA 1

1. Se creează un câmp magnetic

1) sarcini electrice 2) sarcini magnetice

3) sarcini electrice în mișcare 4) orice corp

2. Liniile de inducție magnetică din jurul unui conductor purtător de curent sunt prezentate corect în carcasă.

1) A 2) B 3) C 4) D


3. Un conductor drept cu curent / este situat între polii magnetului (conductorul este situat perpendicular pe planul foii, curentul circulă către cititor). Forța Amperi care acționează asupra unui conductor este direcționată

1) dreapta → 2) stânga ← 3) sus 4) jos ↓

4. Traiectoria de zbor a unui electron care zboară într-un câmp magnetic uniform la un unghi de 60°

5. Care dintre următoarele procese se explică prin fenomen inducție electromagnetică?



1) interacțiunea conductoarelor cu curentul.

2) devierea acului magnetic la trecerea prin fir curent electric.

3) apariția unui curent electric într-o bobină închisă atunci când puterea curentului în bobina situată lângă aceasta crește.

4) apariția unei forțe care acționează asupra unui conductor drept care poartă curent.

6. Un inel de sârmă ușor suspendat de un fir. Când un magnet este împins în inelul cu polul nord, acesta va fi:

1) respins de un magnet 2) atras de un magnet 3) staționar 4) respins mai întâi, apoi atras

7. Figura prezintă un grafic al curentului din inductor în funcție de timp. Modulul EMF de auto-inducție adoptă cea mai mare valoareîntre timp

1) de la 0 s la 1 s 2) de la 1 s la 5 s 3) de la 5 s la 6 s 4) de la 6 s la 8 s

8. Potriviți dispozitivele tehnice din coloana din stânga tabelului cu fenomene fizice, folosit în ele, în coloana din dreapta.

Dispozitive Fenomene

A. motor electric 1) efectul unui câmp magnetic asupra magnet permanent

B. busolă 2) efectul unui câmp magnetic asupra unei mișcări sarcina electrica

B. Galvanometru 3) efectul unui câmp magnetic asupra unui conductor purtător de curent

G. MHD - generator PARTEA C

Rezolvați problema.

11. Un conductor de 1 m lungime alunecă de-a lungul șinelor orizontale situate într-un câmp magnetic vertical cu o inducție de 0,01 T la o viteză constantă de 10 m/s. Capetele șinelor sunt conectate la un rezistor cu o rezistență de 2 ohmi. Aflați cantitatea de căldură degajată în rezistor în 4 s. Neglijați rezistența șinelor și a conductorului.

Dat: SI: Soluție


Nota _____ semnătura profesorului ________________/L.S. Tishkina/

OPȚIUNEA 2

PARTEA A Alegeți un răspuns corect

1. O sarcină electrică în mișcare creează

1) numai câmp electric 2) numai câmp magnetic

3) atât câmpuri electrice cât și magnetice 4) numai câmp gravitațional

2. Figura prezintă un conductor cilindric prin care trece curentul electric. Direcția curentului este indicată de săgeată. Care este direcția vectorului de inducție magnetică în punctul C?


1) în planul de desen în sus

2) în planul de tragere în jos

3) de la noi perpendicular pe planul de desen

4) la noi perpendicular pe planul desenului

3. Un conductor purtător de curent introdus într-un câmp magnetic este acționat de o forță direcționată

„Viteza unei reacții chimice” - Factori care afectează viteza unei reacții. Activarea mecanică a sunetului. Un exemplu de scriere a unei ecuații cinetice pentru o reacție simplă. Viteza reacțiilor eterogene. Cinetica chimică. Cataliza eterogenă. Cataliza omogenă. Pre-exponent și exponent. Definiția grafică a lui n. Factorul pre-exponențial (A) oferă o anumită caracteristică a numărului total de ciocniri.

„Viteza cosmică” - Mișcarea unui corp într-un câmp gravitațional. Hiperbolă. Orientul. Traiectoria corpurilor care se deplasează cu viteză mică. Primul viteza de evacuare. Imaginea unui bărbat și a unei femei. Lansat în 1977. Yu.A. Gagarin. Cerc. În 1989, sonda spațială Voyager a mers dincolo sistemul solar. Traiectorii corpurilor.

„Viteza de reacție” - zona de contact a substanțelor care reacţionează. Determinați tipul de sisteme receptive. Catalizatori și cataliză. Efectul concentrației de reactanți (pentru sisteme omogene) al 3-lea rând. Sisteme omogene: Gaz + gaz Lichid + lichid. 2. Notați ecuația cinetică a reacției: 2H2 + O2 = 2H2O. Factori care afectează viteza.

„Viteza de propagare a sunetului” - Ce este un ton pur? Acesta este motivul pentru care tunetul întârzie atât de mult după un fulger. Viteza de raspandire unde sonore V medii diferite nu la fel. Ce determină timbrul unui sunet? Sunetul circulă mai repede în lichide. Sunetul circulă cel mai lent în gaze. ÎN solide- chiar mai repede.

„Măsurarea vitezei luminii” - Satelitul a întârziat 22 de minute să iasă din umbră, în comparație cu racheta. Ole Christensen Römer 25 septembrie 1644 – 19 septembrie 1710. C=214300 km/s. Armand Hypollite Louis Fizeau 23 septembrie 1819 – 18 septembrie 1896. Apoi a ajuns la oglindă, a trecut printre dinți și a intrat în ochiul observatorului. Roata se învârtea încet și lumina era vizibilă.

„Viteza lecției timp distanță” - Viteză = Distanță: timp. Un bărbat mergea în oraș și pe drum și-a ajuns din urmă pe trei dintre cunoscuții săi. Încălzire. Un tren de călători a parcurs 75 km în prima oră, 60 km în a doua oră și 75 km în a treia oră. Un tren de marfă a parcurs 120 km în 3 ore, parcurgând aceeași distanță în fiecare oră. Sarcini de mișcare. Cu toate acestea, zborul de întoarcere durează 80 de minute.

EMF autoindusă Cu orice modificare a curentului în bobină (sau, în general, în conductor), în ea este indusă o FEM auto-inductivă.
Cu cât este mai mare rata de schimbare a curentului, cu atât este mai mare fem-ul de auto-inducție.

Orice scădere a curentului electric este însoțită de apariția e. d.s. autoinducția, care, după regula lui Lenz, tinde să mențină un curent descrescător. Ca urmare, tensiunile de pe inductori pot crește semnificativ atunci când circuitul de curent este întrerupt. Uneori, aceste tensiuni sunt atât de mari încât înfășurările se pot arde pentru a proteja înfășurările, așa-numitele rezistențe de descărcare sunt incluse în paralel cu ele.

Factorul de proporționalitateLeste numit inductanţă.

Inductanța se măsoară în Henry. O inductanță de un henry este deținută de un circuit în care, atunci când curentul se modifică uniform cu o rată de un amper pe secundă, de ex. d.s., egal cu un volt.

Inductanța unei bobine este o mărime care caracterizează capacitatea unei bobine de a induce o fem auto-inductivă.
Inductanța unei bobine date este o valoare constantă, independentă atât de puterea curentului care trece prin ea, cât și de viteza de schimbare a acesteia.

Cu cât este mai mare diametrul bobinei, numărul de spire și densitatea înfășurării, cu atât inductanța și fem auto-inductivă sunt mai mari.
Nu trebuie să uităm că, dacă curentul din bobină nu se modifică, atunci nu are loc FEM de auto-inducție. Fenomenul de auto-inducție este deosebit de pronunțat într-un circuit care conține o bobină cu miez de fier, deoarece fierul crește semnificativ fluxul magnetic al bobinei și, prin urmare, amploarea fem-ului de auto-inducție atunci când se modifică.

În practică, uneori este necesară o bobină (sau înfășurare) care nu are inductanță. În acest caz, firul este înfășurat pe o bobină, în prealabil pliat-o în jumătate. Această metodă de înfășurare se numește bifilară.
Inducerea reciprocă a EMF
Pentru a provoca o fem indusă într-o bobină prin schimbarea curentului în alta, nu este deloc necesar să introduceți una dintre ele în cealaltă, dar le puteți plasa una lângă alta
Și în acest caz, atunci când curentul dintr-o bobină se schimbă, fluxul magnetic alternant rezultat va pătrunde (încrucișa) în spirele celeilalte bobine și va provoca un EMF în ea.

Inducția reciprocă face posibilă conectarea diferită circuite electrice. O astfel de conexiune este de obicei numită cuplare inductivă.
Mărimea emf de inducție reciprocă depinde în primul rând de viteza cu care se modifică curentul din prima bobină. Cu cât se modifică mai repede curentul în ea, cu atât se creează fem-ul de inducție reciprocă mai mare.
În plus, mărimea emf a inductanței reciproce depinde de inductanța ambelor bobine și de poziția relativă a acestora, precum și de permeabilitatea magnetică. mediu.

Pentru a putea distinge diferitele perechi de bobine în funcție de capacitatea lor de a induce reciproc o fem, a fost introdus conceptul de inductanță reciprocă sau coeficient de inducție reciprocă.
Inductanța reciprocă este desemnată prin litera M. Unitatea sa de măsură, ca și inductanța, este Henry.
Henry este inductanța reciprocă a două bobine, astfel încât o schimbare a curentului într-o bobină cu 1 amper pe secundă provoacă o fem de inductanță reciprocă egală cu 1 volt în cealaltă bobină.
Mărimea FEM de inducție reciprocă este afectată de permeabilitatea magnetică a mediului. Cu cât este mai mare permeabilitatea magnetică a mediului prin care este închis fluxul magnetic alternant care leagă bobinele, cu atât cuplarea inductivă a bobinelor este mai puternică și valoarea f.e.m. de inducție reciprocă este mai mare.
Funcționarea unui dispozitiv electric atât de important ca un transformator se bazează pe fenomenul de inducție reciprocă.