Тема: «Изучение явления электромагнитной индукции»

Цель работы: экспериментально исследовать иохарактеризовать явление электромагнитной индукции;

Средства обучения:

· оборудование: катушка, два полосовых магнита, гальванометр, соединительные провода;

· методические указания к выполнению лабораторной работы.

Ход выполнения лабораторной работы

Теоретическая часть

Опыты Майкла Фарадея в 1831 году показали, что с помощью магнитного поля можно получить электрический ток в проводнике. Такой ток называют индукционным.

Явлением электромагнитной индукции называют возбужде­ние электрического тока в замкнутом контуре, находящимся в изменяющемся магнитном поле. Сила индукционного тока про­порциональна ЭДС индукции ε _i.

По закону электромагнитной индукции: , где ΔФ — изменение магнитного потока, пронизывающего замкнутый кон­тур; Δt — время, за ко­торое изменяется магнитный поток.

Магнитный поток Ф определяется произведением индукции магнитного поля В, площади контура S и косинуса угла α между направлением вектора индукции магнитного поля и направлени­ем нормали к плоскости контура (рис. 1): Ф = B·Scos α

Направление индукционного тока зависит от направления магнитного поля, которое его порождает, и от того, как меняет­ся (увеличивается, или уменьшается) магнитная индукция этого поля. Э.X. Ленц установил, что возникающий в замкнутом кон­туре индукционный ток направлен так, что своим магнитным полем противодействует изменению того магнитного потока, ко­торым он вызван (правило Ленца).

При применении правила Ленца следует помнить, что за на­правление магнитного поля принято считать направление от се­верного полюса магнита к южному.

Вычисления и измерения

1. Соедините концы катушки с клеммами гальванометра. Убедитесь в отсутствии тока.

2. Поднесите магнит северным полюсом к катушке, а затем удалите его. Пронаблюдайте, что происходит со стрелкой гальванометра в обоих случаях.

3. Выполните тот же опыт, поднося магнит южным полюсом к катушке. Опишите, что происходит со стрелкой гальванометра. Сделайте вывод, сравнив с результатами предыдущего опыта.

_____________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

 

4. Результаты наблюдений занесите в отчетную таблицу 1.

Таблица 1 – Результаты измерений и вычислений

	Расположение полюсов и направление их движения
S N	S N	N S	N S
Отклонение стрелки гальванометра

 

 

5.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Лабораторная работа № 15

Повторите опыты, поднося к катушке два магнита. Пронаблюдайте, как изменяется сила индукционного тока:

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

 

6. Повторите опыты, оставив магнит неподвижным и двигая катушку:

_____________________________________________________________________________

7. Исследуйте зависимость силы индукционного тока в катушке от скорости изменения магнитного поля. Для этого с разной скоро­стью вводите магнит в катушку и отмечайте показания гальванометра:

− Медленно вносите магнит в катушку, заметив при этом максимальное отклонение стрелки гальванометра I₁ =_______________

− Выносите магнит из катушки с прежней скоростью. Опишите поведение стрелки прибора: _________________________________________________________________________________

− Теперь быстро вносите магнит в катушку, заметьте максимальное отклонение стрелки

I₂ = =_______________

− Выносите магнит с такой же скоростью. Опишите поведение стрелки прибора:

_________________________________________________________________________________

− Сравните значения индукционных токов: _____________________________________________

8. Исследуйте зависимость силы индукционного тока от вза­имного расположения катушки и магнитного поля. Опыт проде­лайте несколько раз, поднося магнит перпендикулярно плоско­сти катушки (рис. 3), под углом к ней и вдоль плоскости. Скорость дви­жения магнита старайтесь выдержать одинаковой. Каждый раз фиксируйте отклонение стрелки гальванометра:

I₁ =___________; I₂ =___________; I₃=____________.

.

9. Сделайте вывод по проделанной работе, обобщив результаты своих наблюдений.

Вывод: ______________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________

Контрольные вопросы

1. В чем заключается явление электромагнитной индукции?

2. При каком направлении перемещения проводника относительно силовых линий магнитного поля в проводнике возникает индукционный ток?

3. От чего зависит сила индукционного тока?

Ответы:

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Лабораторная работа № 16

Лабораторная работа №16