17 июня 2020 год (урок первый)
Физика, гр.262
Тема урока: ЭДС индукции в движущихся проводниках.
Цель: Дать понятие об энергетической характеристике индукционного электрического тока, возникающего в движущихся проводниках
На сегодняшнем уроке мы продолжаем исследовать причины возникновения индукционного тока в замкнутом проводящем контуре. На прошлых уроках мы с вами установили тот факт, что индукционный ток в контуре возникает либо если контур покоится в переменном магнитном поле, либо если он движется в постоянном магнитном поле. Первое условие возникновения индукционного тока мы с вами уже рассмотрели, и теперь двигаемся дальше.
К настоящему моменту мы с вами познакомились с рядом правил, которые используются для определения направления вектора магнитной индукции, индукционного тока, силы Ампера и Лоренца.
1. Правило буравчика.
2. Правило левой руки.
- Для движущегося участка проводника (формулировка и математическая запись закона Ампера)
- Для движущейся частицы (количественное определение силы Лоренца)
3. Правило Ленца (алгоритм применения правила к решению задач)
Все эти правила так или иначе связаны с явлением электромагнитной индукции.
Для достижения положительных итогов урока вам необходимо:
1. Записать в рабочую тетрадь число, аудиторная работа, тема урока.
2. Ответить письменно в тетради на вопросы:
1) Когда и кем оно было открыто явление электромагнитной индукции и в чем оно заключается?
2) Сформулируйте закон электромагнитной индукции.
3) Что является причиной возникновения индукционного тока в проводнике, покоящемся в переменном магнитном поле?
4) Чему равна работа этого электрического поля?
3. Просмотреть видеоматериал по ссылке:
https://www.youtube.com/watch?time_continue=10&v=nPj7LbvWIlw&feature=emb_logo
4. Прочитать материал и записать в тетрадь главное:
Изучение нового материала.
1. Если проводник движется в постоянном магнитном поле, то ЭДС индукции в проводнике обусловлена не вихревым электрическим полем, которое в этом случае не может возникнуть, а другой причиной.
При движении проводника его свободные заряды движутся вместе с ним. Поэтому на них со стороны магнитного поля действует сила Лоренца. Она-то и вызывает перемещение зарядов внутри проводника. ЭДС индукции, следовательно, имеет магнитное происхождение.
Вычислим ЭДС индукции, возникающую в проводнике, движущемся в однородном магнитном поле.
Пусть сторона контура MN длиной l скользит с постоянной скоростью υ вдоль сторон NC и MD, оставаясь все время параллельной стороне CD. Вектор магнитной индукции однородного поля перпендикулярен проводнику и составляет угол α с направлением его скорости.
Сила, с которой магнитное поле действует на движущуюся заряженную частицу, равна по модулю .
Направлена она вдоль проводника MN.
Работа данной силы на пути l положительна и равна .
ЭДС индукции в проводнике MN равна по определению отношению работы по перемещению заряда q к этому заряду. .
2. С другой стороны, ЭДС индукции можно вычислить с помощью закона эл/м индукции.
Магнитный поток через контур MNCD равен ,
где угол 90°- есть угол между вектором
и нормалью
к плоскости контура,
а S — площадь контура MNCD.
При перемещении проводника площадь S изменяется со временем следующим образом
За время площадь контура меняется на
. Знак минус указывает на то, что она уменьшается.
Изменение магнитного потока за это время равно .
Следовательно, .
5. Выписать задачи из видеоролика:
https://www.youtube.com/watch?v=0SJliBxBlPE&feature=emb_logo
Домашнее задание
1) изучить видеоматериалы и конспект урока по указанным ссылкам.
2) прочитать материал на электронных страничках
http://class-fizika.ru/11_10.html
3) просмотреть презентацию
http://www.myshared.ru/slide/601295/
4) просмотреть видео об устройстве и принципе действия микрофона
https://www.youtube.com/watch?time_continue=49&v=8mhWPd4idXY&feature=emb_logo
Уважаемые студенты!
1) Фото (сканкопию) выполненного задания отправлять для проверки в личные сообщения преподавателю на страницу ВКонтакте: https://vk.com/id403066777
Срок до 19.06. 2020
Ваш преподаватель физики Лисица Елена Петровна