Описание и порядок проведения работы

Уровень(репродуктивный)

Цель работы:: экспериментальным путем изучить магнитные свойства поля катушки с током, подтвердить экспериментально утверждение о том, что при изменении магнитного поля, пронизывающего контур в нем возникает индукционный ток, подтвердить экспериментально справедливость правила Ленца

Оборудование: миллиамперметр, амперметр источник питания, катушки с сердечниками, дугообразный или полосовой магнит выключатель кнопочный, соединительные провода, магнитная стрелка (компас), реостат.

Контрольные вопросы:

1.Каким образом было открыто явление электромагнитной индукции?

2.Что называется электромагнитной индукцией?

3.Какова причина возникновения индукционного тока?

4.Сформулируйте правило Ленца.

5. Какой закон природы положен в основу правила Ленца?

6.Запишите формулу закона электромагнитной индукции для замкнутого контура.

7. Запишите и сформулируйте закон Ома для замкнутого контура.

8. Чему равна энергия магнитного поля контура с током?

1. Вставьте в одну из катушек железный сердечник, закрепив его гайкой.

Соберите электрическую цепь по схеме (рис1):

рис.1.

2.Замкните ключ и с помощью магнитной стрелки определите магнитные полюса катушки с током.

2. Разомкните электрическую цепь, поменяйте полярность подключения источника тока. Снова замкните ключ и с помощью магнитной стрелки определите магнитные полюса катушки с током.

3.Сделайте вывод, как зависит от направления тока возникновение магнитных полюсов катушки.

4.Соберите электрическую цепь состоящую из второй катушки и миллиамперметра, соединенных между собой последовательно (рис2)

(Обратите внимание на клеммы миллиамперметра, сначала используйте предел измерения 0-50 мА. Если наблюдаемый ток будет небольшим по своему значению, то подключите катушку к клеммам миллиамперметра с пределом измерения 0-5мА). Вдвигайте внутрь катушки полосовой магнит, наблюдая одновременно за стрелкой миллиамперметра.

5.Повторите эксперимент, выдвигая магнит из катушки, а также меняя полюса магнита.

6. Зарисуйте схему опытов и для каждого случая укажите (с помощью стрелки гальванометра) направление возникающего индукционного тока согласно результатам наблюдений.

7. Расположите вторую катушку, подключенную к гальванометру рядом с первой так, чтобы их оси совпадали.

8. Вставьте в обе катушки железные сердечники и при­соедините первую катушку через выключатель к источ­нику питания.

9. Замыкая и размыкая ключ, наблюдайте за отклонением стрелки миллиамперметра.

10. Зарисуйте схему опыта и проверьте выполнение правила Ленца.

11. Сдайте лабораторное оборудование и приведите рабочий стол в порядок

12. Выполните контрольную задачу.

13. Сдайте работу преподавателю

Контрольные задачи:

1. Контур площадью 100 см² находится в однородном магнитном поле индукцией 10 Тл. Определите магнитный поток, пронизывающий контур, если угол между направлением вектора магнитной индукции и нормалью к поверхности контура составляет 60°.

2. Контур площадью 50 см² находится в однородном магнитном поле индукцией 5 Тл. Определите магнитный поток, пронизывающий контур, если угол между направлением вектора магнитной индукции и поверхностью контура составляет 30°.

3.Определите магнитный поток, пронизывающий плоскую прямоугольную площадку со сторонами 25 см и 60 см, если магнитная индукция во всех точках площадки равна 1,5 Тл, вектор магнитной индукции образует с нормалью к этой площадке угол 0,45,60

4. За 0,5 мс магнитный поток, пронизывающий контур, равномерно уменьшается с 5 до 2,5 мВб. Найдите ЭДС индукции, возникающей в контуре.

5. Магнит вдвигается в кольцо северным полюсом. Каково направление индукционного тока в кольце? Ответ поясните рисунком.

6. Чему равно значение ЭДС индукции, возникающей в контуре, при равномерном изменении магнитного потока, пронизывающего контур, от 10 мВб до нуля за 1 мс?

7. Магнит выдвигается из кольца южным полюсом. Каково направление индукционного тока в кольце? Ответ поясните рисунком.

8. Соленоид имеет 200 витков с площадью поперечного сечения 80 см². Индукция магнитного поля внутри соленоида увеличивается за 0,1 с от 2 до 6 Тл. Определите среднее значение ЭДС индукции, возникающей в обмотке соленоида.

9.Катушка индуктивностью 1 гн включается к источнику с ЭДС 20 В. Определите время, за которое сила тока достигает в ней 30 А.

10.Какова индуктивность катушки, если при изменении силы тока в ней на 80 А за 1 с ЭДС самоиндукции равна 30 В.. Ответ выразить в мГн

11.Сколько витков провода должна содержать обмотка на стальном сердечнике с поперечным сечением 50 см² , чтобы в ней при изменении магнитной индукции от 0,1 Тл до 1,1 Тл в течение 5 мс возникла ЭДС индукции 100 В.

12.В каком случае ЭДС индукции замкнутом контуре будет большей – при изменении пронизывающего его магнитного потока от 10 Вб до 0 в течение 5 с или при его изменении от 1 Вб до 0 в течение 0,1 с. Во сколько раз?

13.За 5 мс в соленоиде, содержащим 500 витков провода, магнитный поток равномерно убывает от 9 до 7 мВб. Определите ЭДС индукции в соленоиде, а также силу индукционного тока в нем, если сопротивление провода в нем равно20 Ом. (используйте закон Ома для полной цепи)

14.Плоский виток площадью 10 см² помещен в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции. Сопротивление витка 1 Ом. Какой ток течет по витку, если магнитная индукция убывает на 0,01 Тл за 1 с.

15.Определите индуктивность катушки, в которой при изменении силы тока от 5 до 10 А за 0,1 с возникает ЭДС самоиндукции 10 В. На сколько при этом изменилась энергия магнитного поля тока.

Дата добавления: 2014-12-08