Меню

Направление индукционного тока в алюминиевом кольце при введении в него северного полюса магнита

Направление индукционного тока

Электромагнитная индукция

Явление электромагнитной индукции заключается в том, что в проводящем контуре при изменении магнитного потока, пронизывающего его, возникает электродвижущая сила (ЭДС), приводящая к возникновению индукционного тока.

Возникновение индукционного тока впервые обнаружил М. Фарадей в своих опытах. Если подключить катушку к гальванометру, и внутри нее двигать постоянный магнит, гальванометр будет отмечать появление индукционного тока:

Опыт Фарадея, катушка, постоянный магнит

Рис. 1. Опыт Фарадея, катушка, постоянный магнит.

Взаимодействие магнита и катушки

Если в опыте Фарадея двигающийся постоянный магнит будет связан с динамометром, то при движении динамометр будет фиксировать возникновение дополнительной силы. Происходит это потому, что возникающий в катушке индукционный ток, как и любой другой ток, приводит к появлению собственного магнитного поля, которое начинает взаимодействовать с магнитным полем постоянного магнита. Силу такого взаимодействия и будет фиксировать динамометр.

При движении магнита внутрь катушки сила будет направлена на выталкивание магнита. Однако, если мы начнем вынимать магнит из катушки, эта сила наоборот, начнет притягивать магнит, не давая его вынимать из катушки. То есть, возникающее магнитное поле в катушке в этих двух случаях имеет разное направление, а значит, и порождающий его ток также течет в разных направлениях.

Правило Ленца

Взаимодействие контура тока и магнитного поля изучалось русским физиком Э.Ленцем.

Он установил правило, которое было впоследствии названо его именем:

Индукционный ток, возникающий в контуре, всегда направлен так, чтобы препятствовать причине, его породившей.

И действительно, в соответствии с этим правилом, когда магнит вводится в катушку, возникающий в катушке ток создает такое магнитное поле, которое сопротивляется введению магнита. И наоборот – при выведении магнита из катушки, в ней возникает индукционный ток такого направления, чтобы препятствовать выведению магнита.

Обоснование правила Ленца

Для объяснения правила Ленца достаточно вспомнить закон сохранения энергии.

Возникающий в контуре ток, проходя по сопротивлению контура, совершает работу, которая тратится на нагревание провода катушки. Энергия для этого как раз и возникает при движении магнита. И, поскольку магнит должен при этом совершать положительную механическую работу – магнитное поле катушки должно быть направлено против поля самого магнита, в какую бы сторону он не двигался.

Только в этом случае магнит будет совершать положительную работу, энергия которой будет двигать заряды внутри контура, порождая индукционный ток, а индукционный ток, в свою очередь, будет совершать работу по нагреванию провода катушки (и отклонения стрелки гальванометра).

Направление индукционного тока

Рис. 3. Направление индукционного тока.

Что мы узнали?

Для определения направления индукционного тока используется правило, открытое Э. Ленцем. Индукционный ток всегда имеет такое направление, чтобы сопротивляться причине, его порождающей. Это правило является следствием законов сохранения.

Источник

Направление индукционного тока в алюминиевом кольце при введении в него северного полюса магнита

При падении магнита сквозь катушку в ней возбуждается ЭДС индукции и возникает индукционный ток. Направление этого тока по правилу Ленца таково, что магнитное поле, создаваемое им, взаимодействуя с полем падающего магнита, препятствует его движению. Поэтому падение магнита при замкнутой обмотке катушки будет происходить с ускорением меньшим, чем ускорение свободного падения.

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Читайте также:  Как увеличить силу постоянного тока уменьшив напряжение

. вдвигающей магнит?
а) Одинаковый; б) в первом случае больше, так как ЭДС индукции при этом больше.

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5

В катушке возникает большая ЭДС, так как ЭДС индукции пропорциональна длине проводника, движущегося в магнитном поле, т. е. пропорциональна числу витков катушки.

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5

Например, в однородном кольце, в котором наведен индукционный ток.

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5

Постоянный, так как индукция поля изменяется с течением времени по линейному закону.

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5

Магнитное поле целиком сосредоточено в тороиде, и при любом положении кольца магнитный поток, пронизывающий его, изменяться не будет. Поэтому ток в кольце не будет индуцирован.

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5

. от другого и в момент их соединения стрелка гальванометра отклоняется (в противоположные стороны). Укажите причины, вызывающие отклонение стрелки гальванометра.
Отрывание магнитов друг от друга и их соединение связано с резким изменением магнитного потока, проходящего внутри каждого из магнитов. Изменение магнитного потока, пронизывающего катушку А, создает в ней ЭДС индукции.

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5

Надо добиться изменения магнитного потока внутри мотка провода. Это можно сделать, замыкая и размыкая полюсы магнита куском стали.

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5

. в гальванометре возникает ток. Объясните явление.
Неоднородность в стальной балке изменяет магнитный поток, пронизывающий катушку дефектоскопа, а значит, создает в ней ЭДС индукции.

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5

Вызванное звуком колебание стальной мембраны вблизи электромагнита первого телефона (используемого в качестве микрофона) изменяет магнитный поток, пронизывающий его катушки. Это наводит в цепи переменный ток звуковой частоты. Переменное намагничивание электромагнита второго телефона заставляет колебаться его мембрану с частотой звука.

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5

Магнитное поле молнии индуцирует в проводниках электроизмерительных приборов сильные направленные токи, которые повреждают приборы. Эти же токи плавят предохранители в осветительной сети.

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5

В первом и третьем случаях в катушке В возникает ток, направление которого противоположно направлению тока в катушке А. Во втором и четвертом — направления токов в обеих катушках совпадают.

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5

. производится нагрев?
Катушка нагревается за счет работы аккумулятора.

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5

При замыкании — от С к D, при размыкании — от D к С.

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5

Не будет, так как поток магнитной индукции контура В не пронизывает контур А.

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5

. между этими точками подключить магнитоэлектрический вольтметр? Будет ли при этом сказываться положение проводников, к которым подключен вольтметр, на его показаниях?
а) Нуль; б) да.

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5

В направлении 0-1.

Источник

Тест по физике Направление индукционного тока 9 класс

Тест по физике Направление индукционного тока, Правило Ленца, Явление самоиндукции для учащихся 9 класса с ответами. Тест включает в себя 10 заданий с выбором ответа.

Читайте также:  Особенности последовательного соединения цепи переменного тока

1. При внесении магнита в катушку, замкнутую на гальвано­метр, в ней возникает индукционный электрический ток. Направление тока в катушке зависит

А. от скорости движения магнита
Б. от того, каким полюсом вносят магнит в катушку

1) только А
2) только Б
3) и А,и Б
4) ни А, ни Б

2. На рисунке приведена демонстрация опыта по проверке правила Ленца. Опыт проводится со сплошным кольцом, а не с разрезанным, потому что

Тест по физике Направление индукционного тока 2 задание

1) сплошное кольцо сделано из стали, а разрезанное — из алюминия
2) сплошное кольцо сделано из алюминия, а разрезанное — из стали
3) в сплошном кольце не возникает вихревое электриче­ское поле, а в разрезанном — возникает
4) в сплошном кольце возникает индукционный ток, а в разрезанном — нет

3. На рисунке запечатлен тот момент демонстрации по проверке правила Ленца, когда все предметы неподвижны. Северный полюс магнита находится вблизи сплошного алюминиевого кольца. Коромысло с кольцами может свободно вращаться вокруг вертикальной опоры. Если теперь передвинуть магнит вправо, то ближайшее к нему кольцо будет

Тест по физике Направление индукционного тока 3 задание

1) оставаться неподвижным
2) перемещаться навстречу магниту
3) удаляться от магнита
4) совершать колебания

4. На рисунке запечатлен тот момент демонстрации по проверке правила Ленца, когда все предметы неподвижны. Южный полюс магнита находится вблизи сплошного алюминиевого кольца. Коромысло с кольцами может
свободно вращаться вокруг вертикальной опоры. Если те­перь отодвинуть магнит влево, то ближайшее к нему кольцо будет

Тест по физике Направление индукционного тока 4 задание

1) оставаться неподвижным
2) совершать колебания
3) перемещаться за магнитом
4) удаляться от магнита

5. Постоянный магнит вводят в замкнутое алюминиевое кольцо. При этом

Тест по физике Направление индукционного тока 5 задание

1) кольцо отталкивается от магнита
2) кольцо притягивается к магниту
3) кольцо остается неподвижным
4) среди ответов нет правильного

6. Постоянный магнит удаляют от замкнутого алюминиевого кольца. При этом

Тест по физике Направление индукционного тока 6 задание

1) кольцо отталкивается от магнита
2) кольцо притягивается к магниту
3) кольцо остается неподвижным
4) среди ответов нет правильного

7. Магнит выводят из кольца и в нем возникает ток, направление которого показано на рисунке. Какой полюс магнита ближе к кольцу?

Тест по физике Направление индукционного тока 7 задание

1) Северный
2) Южный
3) Отрицательный
4) Положительный

8. Энергия магнитного поля катушки, в которой при силе тока 5 А индуктивность 0,4 Гн, равна

1) 5 Дж
2) 10 Дж
3) 20 Дж
4) 25 Дж

9. Индуктивность катушки увеличили в 2 раза, а силу тока в ней уменьшили в 2 раза. Энергия магнитного поля катушки при этом

1) увеличилась в 8 раз
2) уменьшилась в 2 раза
3) уменьшилась в 8 раз
4) не изменится

10. Во сколько раз надо уменьшить индуктивность катушки, чтобы при неизменном значении силы тока в ней энергия магнитного поля катушки уменьшилась в 4 раза?

Читайте также:  В полупроводниках электрический ток образуется упорядоченным движением

1) В 2 раза
2) В 4 раза
3) В 8 раз
4) В 16 раз

Ответы на тест по физике Направление индукционного тока, Правило Ленца, Явление самоиндукции
1-2
2-4
3-3
4-3
5-1
6-2
7-1
8-1
9-2
10-2

Источник



Тест. Направление индукционного тока. Правило Ленца. Явление самоиндукции

Avatar

Список вопросов теста

Вопрос 1

При внесении магнита в катушку, замкнутую на гальванометр, в ней возникает индукционный ток. направление тока в катушке зависит
А: от скорости движения магнита
Б: от того, каким полюсом вносят магнит в катушку

Варианты ответов
  • Только А
  • Только Б
  • И А, и Б
  • Ни А, ни Б
Вопрос 2

Опыт по демонстрации правила Ленца проводится со сплошным кольцом, а не с разрезанным, так как

Варианты ответов
  • Сплошное кольцо сделано из стали, а разрезанное из алюминия
  • Сплошное кольцо сделано из алюминия , а разрезанное из стали
  • В сплошном кольце не возникает вихревое электрическое поле, а в разрезанном возникает
  • В сплошном кольце возникает индукционный ток, а в разрезанном нет
Вопрос 3

На рисунке запечатлен тот момент демонстрации правила Ленца, когда все предметы неподвижны. Северный полюс магнита находится вблизи сплошного кольца. Если теперь передвинуть магнит вперед, то ближайшее к нему кольцо будет

Варианты ответов
  • оставаться неподвижным
  • перемещаться навстречу магниту
  • удаляться от магнита
  • совершать колебания
Вопрос 4

На рисунке запечатлен тот момент демонстрации правила Ленца, когда все предметы неподвижны. Северный полюс магнита находится вблизи сплошного кольца. Если теперь передвинуть магнит назад, то ближайшее к нему кольцо будет

Варианты ответов
  • оставаться неподвижным
  • совершать колебания
  • перемещаться за магнитом
  • удаляться от магнита
Вопрос 5

Постоянный магнит вводят в замкнутое алюминиевое кольцо. При этом

Варианты ответов
  • кольцо отталкивается от магнита
  • кольцо притягивается к магниту
  • остается неподвижным
  • среди ответов нет правильного
Вопрос 6

При каком условии в замкнутом контуре возникает индукционный ток?

Варианты ответов
  • При наличии переменного магнитного поля
  • При наличии магнитного поля
  • При отсутствии магнитного поля
  • Среди ответов нет правильного
Вопрос 7

В каком случае магнитный поток через контур максимален?

Варианты ответов
  • если контур расположен параллельно магнитному полю
  • если контур расположен перпендикулярно магнитному полю
Вопрос 8

Как определяется направление индукционного тока, возникающего в прямолинейном проводнике?

Варианты ответов
  • По правилу левой руки
  • По правилу правой руки
  • По правилу буравчика
  • Среди ответов нет правильного
Вопрос 9

В соленоиде магнитный поток равномерно увеличивается от 0 до 10 мВб в течение 10 мс. ЭДС индукции равна 200 В. Определить количество витков.

Варианты ответов
  • 200
  • 250
  • 400
  • 500
Вопрос 10

Как изменяется э.д.с. самоиндукции при уменьшении скорости изменения силы тока?

Источник