Движение провода с током

Движение провода с током

Все задачи в этом разделе решают путем применения правила левой руки:

Левую руку располагают так, чтобы силовые линии магнитного поля входили в ладонь, четыре пальца были направлены по току; тогда отставленный на 90° большой палец расположится вдоль направления действующей на проводник силы.

302 (э). Соберите установку, изображенную на рисунке 58. Определите направление силы, действующей на проводник с током. Правильность решения проверьте опытом.

Ответ. Проводник будет отклоняться вправо.

303. Укажите направление силовых линий магнитного поля, изображенного на рисунке 59.

Ответ. Силовые линии направлены снизу вверх.

304. Правильно ли указано направление сил, действующих на рамку (рис. 60)?

Решение. По правилу левой руки определяют направление сил, действующих на обе стороны рамки. Получившаяся пара сил соответстйует показанной на рисунке 60.

305. Что нужно сделать для того, чтобы изменить направление поворота рамки (рис. 60)? Как следует усовершенствовать установку, чтобы рамка вращалась непрерывно?

Ответ. Направление поворота рамки можно изменить, меняя направление тока в рамке или направление силовых линий магнитного поля (поменять местами магнитные полюса).

Непрерывного вращения рамки достигают с помощью особого устройства, которое называется коллектором. К концам рамки присоединяют в этом случае полукольца (рис. 61), к которым через скользящие контакты подводят ток. Хотя рамка и будет вращаться, но у северного и южного полюсов магнита все время будут проводники рамки с одним и тем же направлением тока в них.

В заключение курса физики VII класса изучают явление электромагнитной индукции. Направление индукционного тока учащиеся не должны определять, так как правило правой руки изложено в параграфе для дополнительного чтения.

Если же будет необходимость, то учитель может рассмотреть несколько задач на определение направления индукционного тока, но задач чрезвычайно простых, где применение правила правой руки не встречает затруднений.

Примером такой простой и в то же время необязательной задачи может служить следующая задача.

306. На рисунке 62 показаны полюса магнита. Как будет направлен индукционный ток в замкнутом проводнике, который движется между полюсами магнита сверху вниз перпендикулярно силовым линиям магнитного поля?

Решение. Правую руку располагаем так, чтобы в ее ладонь входили силовые линии магнитного поля. Отставленный на 90° большой палец направляем по движению проводника (вниз). Четыре пальца руки показывают направление индукционного

тока. На рисунке 62 этот ток обозначен

Также в ознакомительном плане рассматривают явление радиоактивного распада.

Для сильных учащихся здесь возможно предложить задачи, которые приводим ниже.

Если построить при изложении вопроса о радиоактивном распаде диаграмму, характеризующую процесс распада радиоактивного вещества (рис. 63), то учащиеся смогут оперировать понятием периода полураспада. На диаграмме столбиками показано первоначальное количество вещества и оставшиеся количества вещества по истечении времени, равного одному, двум, трем и т. д. периодам полураспада.

307. Период полураспада радия 1590 лет. Через какое время имеющееся сейчас количество радия уменьшится в 4 раза?

Решение. Пользуясь диаграммой (рис. 63), устанавливаем, что количество вещества уменьшится в 4 раза через 2 периода полураспада. Для радия — через 1590 лет лет.

Очень важно подчеркнуть, что время, за которое распадется все вещество, бесконечно велико.

Возможно также предложить обратную задачу, когда известно время распада и часть оставшегося после распада вещества, а требуется определить период полураспада,

В учебнике рассматривается случай отклонения а- и -лучей в электрическом поле.

Можно этот случай разобрать в виде задач.

308. Как отклонятся а- и -лучи в электрическом поле (рис. 64, а)?

Решение, -лучи представляют собой поток положительно, а -лучи — поток отрицательно заряженных частиц. На заряженные частицы действует

электрическое поле, возникшее между заряженными пластинками, -частицы будут отклоняться влево, -частицы — вправо, у-лучи в электрическом поле не отклоняются. В итоге пучок, выходящий из ампулы, распадается на три пучка лучей (рис. 64, б).

Еще больший интерес представляет задача по определению отклонения а- и -лучей в магнитном поле. Это пример сложной качественной задачи. Предлагать ее следует только сильным учащимся.

309. Как отклонятся а- и -лучи в магнитном поле, если расположение полюсов магнита такое, как изображено на рисунке 65?

Решение. Потоки а- и -частиц можно уподобить токам, но разных направлений. Направление движения -частиц совпадает с направлением тока, который эти частицы образует. Направление же движения -частиц противоположно току, который возникает из-за движения этих частиц. Применяя правило левой руки, определяют отклонение частиц: -частицы отклоняются от нас за чертеж, а -частицы — на нас.

Левую руку надо располагать между полюсами магнита, ладонью к северному полюсу, четыре вытянутых пальца направлять по току (по направлению движения -частиц и в противоположном направлении для -частиц). Большой отогнутый палец показывает, куда отклоняются частицы.

Действие магнитного поля на ток. Правило левой руки.

Поместим между полюсами магнита проводник, по кото­рому протекает постоянный электрический ток. Мы тотчас же заметим, что проводник будет выталкиваться полем магнита из междуполюсного пространства.

Объяснить это можно следующим образом. Вокруг провод­ника с током (Рисунок 1.) образуется собственное магнитное поле, силовые линии которого по одну сторону проводника направ­лены так же, как и силовые линии магнита, а по другую сто­рону проводника — в противопо­ложную сторону. Вследствие это­го с одной стороны проводника (на рисунке 1 сверху) маг­нитное поле оказывается сгущен­ным, а с другой его стороны (на рисунке 1 снизу) — разрежен­ным. Поэтому проводник испыты­вает силу, давящую на него вниз. И если проводник не закреплен, то он будет перемещаться.

Рисунок 1. Действие магнитного поля на ток.

Правило левой руки

Для быстрого определения направления движения провод­ника с током в, магнитном поле существует так называемое правило левой руки (рисунок 2.).

Рисунок 2. Правило левой руки.

Правило левой руки состоит в следую­щем: если поместить левую руку между полюсами маг­нита так, чтобы магнитные силовые линии входили в ладонь, а четыре пальца ру­ки совпадали с направлением тока в проводнике, то боль­шой палец покажет направ­ление движения проводника.

Итак, на проводник, по которому протекает электри­ческий ток, действует сила, стремящаяся перемещать его перпендикулярно магнитным силовым линиям. Опытным путем можно определить величину этой силы. Оказы­вается, что сила, с которой магнитное поле действует на проводник с током, прямо пропорциональна силе тока в проводнике и длине той части проводника, которая нахо­дится в магнитном поле (рисунок 3 слева).

Смотрите так же:  Пробивает провода на свечи

Это правило справедливо, если проводник расположен под прямым углом к магнитным силовым линиям.

Рисунок 3. Сила взаимодействия магнитного поля и тока.

Если же проводник расположен не под прямым углом к магнитным силовым линиям, а, например, так, как изобра­жено на рисунке 3 справо, то сила, действующая на проводник, будет пропорциональна силе тока в проводнике и длине проекции части проводника, находящейся в магнитном поле, на плос­кость, перпендикулярную магнитным силовым ли­ниям. Отсюда следует, что если проводник паралле­лен магнитным силовым линиям, то сила, дейст­вующая на него, равна нулю. Если же проводник перпендикулярен направ­лению магнитных силовых линий, то сила, действую­щая на него, достигает наибольшей величины.

Сила, действующая на проводник с током, зави­сит еще и от магнитной индукции. Чем гуще рас­положены магнитные си­ловые линии, тем больше сила, действующая на проводник с током.

Подводя итог всему изложенному выше, мы можем действие магнитного поля на проводник с током выразить следующим правилом:

Сила, действующая на проводник с током, прямо пропорциональна магнитной индукции, силе тока в проводнике и длине проекции части проводника, находящейся в магнитном поле, на плоскость, перпендикулярную маг­нитному потоку.

Необходимо отметить, что действие магнитного поля на ток не зависит ни от вещества проводника, ни от его сечения. Дей­ствие магнитного поля на ток можно наблюдать даже при от­сутствии проводника, пропуская, например, между полюсами магнита поток быстро несущихся электронов.

Действие магнитного поля на ток широко используется в науке и технике. На использовании этого действия основано устройство электродвигателей, превращающих электрическую энергию в механическую, устройство магнитоэлектрических приборов для измерения напряжения и силы тока, электроди­намических громкоговорителей, превращающих электрические колебания в звук, специальных радиоламп — магнетронов, катодно-лучевых трубок и т. д. Действием магнитного поля на ток пользуются для измерения массы и заряда электрона и даже для изучения строения вещества.

ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? ПОДЕЛИСЬ С ДРУЗЬЯМИ В СОЦИАЛЬНЫХ СЕТЯХ!

Определите направление движения проводника с током?
определить чему равна сила, действующая на проводник с током?

  • Попроси больше объяснений
  • Следить
  • Отметить нарушение

Ууууууууус 24.09.2014

Экономь время и не смотри рекламу со Знаниями Плюс

Экономь время и не смотри рекламу со Знаниями Плюс

Проверено экспертом

MashaPutnaj

Подключи Знания Плюс для доступа ко всем ответам. Быстро, без рекламы и перерывов!

Не упусти важного — подключи Знания Плюс, чтобы увидеть ответ прямо сейчас

Посмотри видео для доступа к ответу

О нет!
Просмотры ответов закончились

Подключи Знания Плюс для доступа ко всем ответам. Быстро, без рекламы и перерывов!

Не упусти важного — подключи Знания Плюс, чтобы увидеть ответ прямо сейчас

ЭДС при движении проводника в поле

ЭДС при движении проводника в магнитном поле.

Причина возникновения ЭДС — сила Лоренца.

При движении перемычки К на электроны действует сила Лоренца, совершающая работу. Электроны перемещаются отС к А. Перемычка – источник ЭДС. Следовательно

Эта формула используется в любом проводнике, движущемся в магнитном поле, если ↑↑ .

Если между векторами и есть угол, то используется формула

Другой способ вывода формулы эдс в движущемся проводнике.

Т.к. – электроны начинают под действием силы Лоренца перемещаться к одному из концов проводника, то возникает электрическое поле. Оно будет возрастать до тех пор, пока электрическая сила не уравновесит силу Лоренца. .

Учитывая, что , получим: .

Явление существенно при движении проводников значительной длины или с большой скоростью, например, при полете самолета (в магнитном поле Земли).

Знак можно определить по правилу правой руки Правило правой руки для индукционного тока. Если правую руку расположить так, чтобы линии магнитной индукции (В) входили в ла­донь, а отогнутый большой палец по­казывал направление движения провод­ника, то четыре вытянутых пальца ука­жут направление индукционного тока в проводнике.

Вихревое электрическое поле

Электроны в проводниках вторичной обмотки приводятся в движение элект­рическим полем (ЭП), которое порож­дается переменным магнитным полем (МП).

Фундаментальное свойство поля.

Изменяясь во времени, магнитное поле порождает электрическое (Дж. Максвелл — английский физик).

ЭП, порождаемое переменным МП, не связано с зарядом; силовые линии нигде не начинаются и не кончаются, т. е. линии замкнутые. Такое поле — вихревое электрическое.

Токи Фуко

Индукционный ток в массивных проводниках называют то­ками Фуко.

Используют: плавка металлов в вакууме. Вредное действие: бесполезная потеря энергии в сердечниках трансформаторов и в генераторах.

Движение провода с током

Азбука физики

Научные игрушки

Простые опыты

Этюды об ученых

Решение задач

Презентации

Книги по физике
Умные книжки

Есть вопросик?

Его величество.

Музеи науки.

Достижения.

Викторина по физике

Физика в кадре

Учителю

Читатели пишут

ДЕЙСТВИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ПРОВОДНИК С ТОКОМ

Магнитное поле действует с некоторой силой на любой проводник с током,
находящийся в нем.
Если проводник, по которому протекает электрический ток подвесить в магнитном поле, например, между полюсами магнита, то магнитное поле будет действовать на проводник с некоторой силой и отклонять его.

Направление движения проводника
зависит от направления тока в проводнике и от расположения полюсов магнита.

Действие силы на рамку с током.

Если поместить проволочную рамку , по которой протекает электрический ток, в магнитное поле,
то в результате действия силы магнитного поля, рамка будет поворачиваться.

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Устройство электродвигателя:
1) якорь электродвигателя — железный цилиндр, закрепленный на валу двигателя;
вдоль цилиндра сделаны прорези (пазы ), в которые укладывается обмотка,
состоящая из большого числа витков проволоки.
2) индуктор электродвигателя — электромагнит; образующий магнитное поле,
в котором вращается якорь двигателя.

Принцип работы электродвигателя основан на вращении катушки с током в магнитном поле: магнитное поле создается электромагнитом;
катушка — обмотка якоря, по которой протекает электрический ток;
со стороны магнитного поля на катушку, как на рамку с током действует сила,
стремящаяся повернуть ее;
вместе с якорем вращается и вал двигателя.

малые размеры по сравнению с тепловыми двигателями;
экологически чистые;
можно сделать любых размеров;
высокий КПД (98 ).

Движение проводника в магнитном поле

Этот видеоурок доступен по абонементу

У вас уже есть абонемент? Войти

После выяснения природы ЭДС индукции, возникающей в неподвижном проводнике, находящемся в изменяющемся магнитном поле, мы узнали о свойствах электрического поля, отличающегося от того, что создаётся точечными зарядами. Также мы узнали о том, что работа по замкнутому контуру в поле, создаваемом точечными зарядами, равна нулю, а в вихревом поле не равна нулю. Именно это поле вызывает ЭДС в проводнике. Однако, если проводник будет двигаться в постоянном магнитном поле, на концах проводника возникнет разность потенциалов, там тоже возникнет ЭДС. Но природа этой силы будет другая. На этом уроке мы выясним природу ЭДС в проводнике, движущемся в магнитном поле.

Тема: Электромагнитная индукция

Смотрите так же:  Применение провода кспв

Урок: Движение проводника в магнитном поле

1. Вступление

Для того чтобы установить природу силы в проводнике, который движется в магнитном поле, проведём эксперимент. Предположим, что в вертикальном однородном магнитном поле с индукцией () расположен горизонтальный проводник длиной (l), который движется с постоянной скоростью () перпендикулярно вектору магнитной индукции магнитного поля. Если подсоединить к концам этого проводника чувствительный вольтметр, то увидим, что он покажет наличие разности потенциалов на концах этого проводника. Выясним, откуда берётся это напряжение. В данном случае нет контура и нет изменяющегося магнитного поля, поэтому мы не может сказать, что движение электронов в проводнике возникло в результате появления вихревого электрического поля. Когда проводник движется, как единое целое (рис. 1), у зарядов проводника и у положительных ионов, которые находятся в узлах кристаллической решётки, и у свободных электронов возникает скорость направленного движения.

На эти заряды будет действовать сила Лоренца со стороны магнитного поля. Согласно правилу «левой руки»: четыре пальца, расположенные по направлению движения, ладонь разворачиваем так, чтобы вектор магнитной индукции входил в тыльную сторону, тогда большой палец укажет действие силы Лоренца на положительные заряды.

Сила Лоренца, действующая на заряды, равна произведению модуля заряда, который она переносит, умноженной на модуль магнитной индукции, на скорость и синус угла между вектором магнитной индукции и вектором скорости.

(1)

Эта сила будет совершать работу по переносу электронов на малые расстояния вдоль проводника.

(2)

Тогда полная работа силы Лоренца вдоль проводника будет определяться силой Лоренца, умноженной на длину проводника.

(3)

2. Природа ЭДС, возникающая при движении проводника в магнитном поле

Отношение работы сторонней силы по перемещению заряда к величине перенесённого заряда по определению ЭДС.

(4)

Итак, природа возникновения ЭДС индукции – это работа силы Лоренца. Однако, формулу 10.4. можно получить формально, исходя из определения ЭДС электромагнитной индукции, когда проводник перемещается в магнитном поле, пересекая линии магнитной индукции, перекрывая некоторую площадку, которую можно определить как произведение длины проводника на перемещение, которое можно выразить через скорость и время движения. ЭДС индукции по модулю равно отношению изменения магнитного потока ко времени.

(5)

Модуль магнитной индукции постоянный, но изменяется площадь, которая покрывает проводник.

(6)

После подстановки, выражения в формулу 10.5. и сокращения получим:

(7)

(10.8.)

3. Сила Лоренца

Сила Лоренца, действующая вдоль проводника, за счёт чего происходит перераспределение зарядов – это лишь одна составляющая сил. Также имеется вторая составляющая, которая возникает именно в результате движения зарядов. Если электроны начинают перемещаться по проводнику, а проводник находится в магнитном поле, то тогда начинает действовать сила Лоренца, и направлена она будет против движения скорости проводника. Таким образом, суммирующая сила Лоренца будет равна нулю.

4. Электродвижущая сила индукции

Полученное выражение для ЭДС индукции, возникающей при движении проводника в магнитном поле, можно получить и формально, исходя из определения. ЭДС индукции равно скорости изменения магнитного потока за единицу времени, взятого со знаком минус.

Когда неподвижный проводник находится в изменяющемся магнитном поле и когда сам проводник движется в постоянном магнитном поле, возникает явление электромагнитной индукции. И в том, и в другом случае возникает ЭДС индукции. Однако природа этой силы различна.

Список рекомендованной литературы

  1. Касьянов В.А., Физика 11 кл.: Учебн. для общеобразоват. учреждений. – 4-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2004. – 416 с.: ил., 8 л. цв. вкл.
  2. Тихомирова С.А., Яровский Б.М., Физика 11. – М.: Мнемозина.
  3. Генденштейн Л.Э., Дик Ю.И., Физика 11. – М.: Мнемозина.

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

Домашнее задание

  1. Касьянов В.А., Физика 11 кл.: Учебн. для общеобразоват. учреждений. – 4-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2004. – 416 с.: ил., 8 л. цв. вкл., ст. 115, з. 1, 3, 4, ст. 133, з. 4.
  2. Вертикальный металлический стержень длиной 50 см движется горизонтально со скоростью 3 м/с в однородном магнитном поле с индукцией 0,15 Тл. Линии индукции магнитного поля направлены горизонтально под прямым углом к направлению вектора скорости стержня. Чему равна ЭДС индукции в стержне?
  3. С какой минимальной скоростью необходимо двигать в однородном магнитном поле с магнитной индукцией 50 мТл стержень длиной 2 м, чтобы в стержне возникла ЭДС индукции 0,6 В?
  4. * Квадрат, изготовленный из провода длиной 2 м, движется в однородном магнитном поле с индукцией 0,3 Тл (рис. 2). Какова ЭДС индукции в каждой со сторон квадрата? Общая ЭДС индукции в контуре? υ = 5 м/с, α = 30°.

Если вы нашли ошибку или неработающую ссылку, пожалуйста, сообщите нам – сделайте свой вклад в развитие проекта.

Действие магнитного поля на проводник с током

Магнитное поле действует на любой проводник с током, который помещен в это магнитное поле. Рассмотрим следующий рисунок. На нем изображена лабораторная установка.

Проводник АВ, подвесили на гибких проводах. И их в свою очередь подсоединили к источнику тока. Проводник поместили между дугами постоянного магнита. Если замкнуть ключ, то проводник висевший неподвижно при отсутствии тока, придет в движение. Он отклониться в одну либо в другую сторону.

Отклонение проводника под действием магнитного поля

Направление движения проводника будет зависеть от того, в каком направлении по нему проходит ток. В нашем случае, ток идет от А к В и проводник отклонился в лево. Если мы изменим направление движения тока, то проводник отклонится вправо. Так же изменится направление движения проводника при изменении местами полюсов постоянного магнита.

  • В практическом плане, на этом свойстве магнитного поля основаны все электродвигатели.

Рассмотрим следующий рисунок. На нем изображена лабораторная установка, которая является упрощенной копией электродвигателя.

Упрощенная схема электродвигателя

Прямоугольная рамка помещена между полюсами магнитов. Она закреплена на вертикальной оси. На рамке уложена обмотка, состоящая из нескольких витков проволоки, которая покрыта изоляцией. На концах обмотки расположены металлические полукольца (2). Каждое полукольцо присоединяется к металлической пластинке, которую называют щеткой (1).

Щетки нужны, чтобы проводить электрический ток от источника к рамке. В любой момент времени одна из щеток соединена с положительным полюсом источника, а другая с отрицательным.

Когда мы пустим по цепи ток, то на участках АВ и DC ток будет иметь противоположное направление, что заставит рамку повернуться, а так как она жестко соединена с подвижными полукольцами, то они тоже повернутся вместе с ней. Тем самым направление тока в цепи поменяется. Это нужно, чтобы рамка продолжала крутиться в одном и том же направлении.

Вращение катушки с током в магнитном поле используется во всех электрических двигателях. Конечно это очень упрощенная схема электродвигателя, но она дает наглядное представление о его работе.

Тема 9. «Электродинамика. Магнитное поле и электромагнитная индукция».

Магнитное взаимодействие движущихся электрических зарядов согласно представлениям теории поля объясняется следующим образом: всякий движущийся электрический заряд создает в окружающем пространстве магнитное поле, способное действовать на другие движущиеся электрические заряды.

Смотрите так же:  Провода сип-4 2х16

В — физическая величина, являющаяся силовой характеристикой магнитного поля. Она называется магнитной индукцией (или индукцией магнитного поля).

Магнитная индукция — векторная величина. Модуль вектора магнитной индукции равен отношению максимального значения силы Ампера, действующей на прямой проводник с током, к силе тока в проводнике и его длине:

Единица магнитной индукции. В Международной системе единиц за единицу магнитной индукции принята индукция такого магнитного поля, в котором на каждый метр длины проводника при силе тока 1 А действует максимальная сила Ампера 1 Н. Эта единица называется тесла (сокращенно: Тл), в честь выдающегося югославского физика Н. Тесла:

Движение проводника с током в магнитном поле показывает, что магнитное поле действует на движущиеся электрические заряды. На проводник действует сила Ампера FА = IBlsin a , а сила Лоренца действует на движущийся заряд:

где a — угол между векторами B и v .

Движение заряженных частиц в магнитном поле. В однородном магнитном поле на заряженную частицу, движущуюся со скоростью перпендикулярно линиям индукции магнитного поля, действует силам , постоянная по модулю и направленная перпендикулярно вектору скорости.Под действием магнитной силы частица приобретает ускорение, модуль которого равен:

В однородном магнитном поле эта частица движется по окружности. Радиус кривизны траектории, по которой движется частица, определяется из условияоткуда следует,

Радиус кривизны траектории является величиной постоянной, поскольку сила, перпендикулярная вектору скорости, меняется только ее направление, но не модуль. А это и означает, что данная траектория является окружностью.

Период обращения частицы в однородном магнитном поле равен:

Последнее выражение показывает, что период обращения частицы в однородном магнитном поле не зависит от скорости и радиуса траектории ее движения.

Если напряженность электрического поля равна нулю, то сила Лоренца л равна магнитной силе м :

Явление электромагнитной индукции открыл Фарадей, который установил, что в замкнутом проводящем контуре возникает электрический ток при любом изменении магнитного поля, пронизывающего контур.

Магнитный поток Ф (поток магнитной индукции) через поверхность площадью S — величина, равная произведению модуля вектора магнитной индукции на площадь S и косинус угла а между вектором и нормалью к поверхности:

Ф=BScos

В СИ единица магнитного потока 1 Вебер (Вб) — магнитный поток через поверхность площадью 1 м 2 , расположенную перпендикулярно направлению однородного магнитного поля, индукция которого равна 1 Тл:

Электромагнитная индукция-явление возникновения электрического тока в замкнутом проводящем контуре при любом изменении магнитного потока, пронизывающего контур.

Возникающий в замкнутом контуре, индукционный ток имеет такое направление, что своим магнитным полем противодействует тому изменению магнитного потока, которым он вызван (правило Ленца).

ЗАКОН ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ

Опыты Фарадея показали, что сила индукционного тока Ii в проводящем контуре прямо пропорциональна скорости изменения числа линий магнитной индукции , пронизывающих поверхность, ограниченную этим контуром.

Поэтому сила индукционного тока пропорциональна скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром:

Известно, что если в цепи появился ток, это значит, что на свободные заряды проводника действуют сторонние силы. Работа этих сил по перемещению единичного заряда вдоль замкнутого контура называется электродвижущей силой (ЭДС). Найдем ЭДС индукции εi.

По закону Ома для замкнутой цепи

Так как R не зависит от , то

ЭДС индукции совпадает по направлению с индукционным током, а этот ток в соответствии с правилом Ленца направлен так, что созданный им магнитный поток противодействует изменению внешнего магнитного потока.

Закон электромагнитной индукции

ЭДС индукции в замкнутом контуре равна взятой с противоположным знаком скорости изменения магнитного потока, пронизывающего контур:

Опыт показывает, что магнитный поток Ф , связанный с контуром, прямо пропорционален силе тока в этом контуре:

Индуктивность контура L — коэффициент пропорциональности между проходящим по контуру током и созданным им магнитным потоком.

Индуктивность проводника зависит от его формы, размеров и свойств окружающей среды.

Самоиндукция — явление возникновения ЭДС индукции в контуре при изменении магнитного потока, вызванном изменением тока, проходящего через сам контур.

Самоиндукция — частный случай электромагнитной индукции.

Индуктивность — величина, численно равная ЭДС самоиндукции, возникающей в контуре при изменении силы тока в нем на единицу за единицу времени. В СИ за единицу индуктивности принимают индуктивность такого проводника, в котором при изменении силы тока на 1 А за 1 с возникает ЭДС самоиндукции 1 В. Эта единица называется генри (Гн):

ЭНЕРГИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ

Явление самоиндукции аналогично явлению инерции. Индуктивность при изменении тока играет ту же роль, что и масса при изменении скорости тела. Аналогом скорости является сила тока.

Значит энергию магнитного поля тока можно считать величиной, подобной кинетической энергии тела :

Предположим, что после отключения катушки от источника,ток в цепи убывает со временем по линейному закону.

ЭДС самоиндукции имеет в этом случае постоянное значение:

где I — начальное значение тока, t — промежуток времени, за который сила тока убывает от I до 0.

За время t в цепи проходит электрический заряд q = Icpt . Так как Icp = (I + 0)/2 = I/2 , то q=It/2 . Поэтому работа электрического тока:

Эта работа совершается за счет энергии магнитного поля катушки. Таким образом, снова получаем:

Пример. Определите энергию магнитного поля катушки, в которой при токе 7,5 А магнитный поток равен 2,3*10 -3 Вб. Как изменится энергия поля, если сила тока уменьшиться вдвое?

Энергия магнитного поля катушки W 1 = LI 1 2 /2. По определению, индуктивность катушки L = Ф/I 1. Следовательно,

Ответ: энергия поля равна 8,6 Дж; при уменьшении тока вдвое она уменьшится в 4 раза.

Похожие статьи:

  • Как узнать сечение провода для трансформатора Научный форум dxdy Как рассчитать самый простой трансформатор? 09/06/17 61 Нижний Тагил 14/02/12 14/03/19 793 Лорд Амбера Последний раз редактировалось Korvin 12.06.2017, 15:34, всего редактировалось 1 раз. 09/06/17 61 Нижний […]
  • Установка или замена узо Расценки на установку УЗО Выберите надежных мастеров без посредников и сэкономьте до 40%! Заполните заявку Получите предложения с ценами от мастеров Выберите исполнителей по цене и отзывам Узнать цену на установку УЗО Наш сайт […]
  • Спаять два медных провода Пайка медных проводов Соединения медных проводов, выполненные пайкой, не уступая в долговечности и хорошей проводимости контакта соединениям сваркой, на практике, однако, используются значительно реже. Связано это, прежде всего с большей […]
  • Вес провода ас 50 Провод АС 50/8 Описание Характеристики Производители Расчет Задать вопрос Расшифровка провода АС 50/8: Элементы конструкции провода АС 50/8: 1. Повив из алюминиевых проволок.2. Сердечник из стальной оцинкованной проволоки. Технические […]
  • Провода и кабели вл Провода для воздушных линий передач Данные кабели предназначены для работы с магистральным оборудованием, проводкой, рассчитанными на напряжение более 1 000 В, проводкой жилых домов при номинальной частоте 50 Гц. Могут эксплуатироваться […]
  • Провода автомобильные для монтажа Провода монтажные автомобильные Подписка на рассылку Применение специализированных проводов в машиностроении позволяет обеспечить высокий уровень безопасности и надежности механизмов. ПГВА – провод, который может использоваться для […]