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