Меню

При движении магнита относительно замкнутого проводника в последнем возник электрический ток

§ 39. Явление электромагнитной индукции

Вы уже знаете, что вокруг электрического тока всегда существует магнитное поле. Электрический ток и магнитное поле неотделимы друг от друга.

Но если электрический ток, как говорят, «создаёт» магнитное поле, то не существует ли обратного явления? Нельзя ли с помощью магнитного поля «создать» электрический ток?

Такую задачу в начале XIX в. пытались решить многие учёные. Поставил её перед собой и английский учёный Майкл Фарадей. «Превратить магнетизм в электричество» — так записал в своём дневнике эту задачу Фарадей в 1822 г. Почти 10 лет упорной работы потребовалось учёному для её решения.

Майкл Фарадей

Майкл Фарадей (1791—1867)
Английский физик. Открыл явление электромагнитной индукции, экстратоки при замыкании и размыкании

Чтобы понять, как Фарадею удалось «превратить магнетизм в электричество», выполним некоторые опыты Фарадея, используя современные приборы.

На рисунке 119, а показано, что если в катушку, замкнутую на гальванометр, вдвигается магнит, то стрелка гальванометра при этом отклоняется, указывая на появление индукционного (наведённого) тока в цепи катушки. Индукционный ток в проводнике представляет собой такое же упорядоченное движение электронов, как и ток, полученный от гальванического элемента или аккумулятора. Название «индукционный» указывает только на причину его возникновения.

Возникновение индукционного тока при движении магнита и катушки относительно друг друга

Рис. 119. Возникновение индукционного тока при движении магнита и катушки относительно друг друга

При извлечении магнита из катушки снова наблюдается отклонение стрелки гальванометра, но в противоположную сторону, что указывает на возникновение в катушке тока противоположного направления.

Как только движение магнита относительно катушки прекращается, прекращается и ток. Следовательно, ток в цепи катушки существует только во время движения магнита относительно катушки.

Опыт можно изменить. На неподвижный магнит будем надевать катушку и снимать её (рис. 119, б). И опять можно обнаружить, что во время движения катушки относительно магнита в цепи снова появляется ток.

На рисунке 120 изображена катушка А, включённая в цепь источника тока. Эта катушка вставлена в другую катушку С, подключённую к гальванометру. При замыкании и размыкании цепи катушки А в катушке С возникает индукционный ток.

Возникновение индукционного тока при замыкании и размыкании электрической цепи

Рис. 120. Возникновение индукционного тока при замыкании и размыкании электрической цепи

Можно вызвать появление индукционного тока в катушке С и путём изменения силы тока в катушке А или движением этих катушек относительно друг друга.

Проделаем ещё один опыт. Поместим в магнитное поле плоский контур из проводника, концы которого соединим с гальванометром (рис. 121, а). При повороте контура гальванометр отмечает появление в нём индукционного тока. Ток будет появляться и в том случае, если рядом с контуром или внутри него вращать магнит (рис. 121, б).

При вращении контура в магнитном поле(магнита относительно контура) изменение магнитного потока приводит к возникновению индукционного тока

Рис. 121. При вращении контура в магнитном поле(магнита относительно контура) изменение магнитного потока приводит к возникновению индукционного тока

Во всех рассмотренных опытах индукционный ток возникал при изменении магнитного потока, пронизывающего охваченную проводником площадь.

В случаях, изображённых на рисунках 119 и 120, магнитный поток менялся за счёт изменения индукции магнитного поля. Действительно, при движении магнита и катушки относительно друг друга (см. рис. 119) катушка попадала в области поля с большей или меньшей магнитной индукцией (так как поле магнита неоднородное). При замыкании и размыкании цепи катушки А (см. рис. 120) индукция создаваемого этой катушкой магнитного поля менялась за счёт изменения силы тока в ней.

При вращении проволочного контура в магнитном поле (см. рис. 121, а) или магнита относительно контура (см. рис. 121, б») магнитный поток менялся за счёт изменения ориентации этого контура по отношению к линиям магнитной индукции.

Таким образом,

  • при всяком изменении магнитного потока, пронизывающего площадь, ограниченную замкнутым проводником, в этом проводнике возникает электрический ток, существующий в течение всего процесса изменения магнитного потока
Читайте также:  Как можно измерить мощность электрического тока не имея ваттметра

В этом и заключается явление электромагнитной индукции.

Открытие электромагнитной индукции принадлежит к числу самых замечательных научных достижений первой половины XIX в. Оно вызвало появление и бурное развитие электротехники и радиотехники.

На основании явления электромагнитной индукции были созданы мощные генераторы электрической энергии, в разработке которых принимали участие учёные и техники разных стран. Среди них были и наши соотечественники: Эмилий Христианович Ленц, Борис Семёнович Якоби, Михаил Иосифович Доливо-Добровольский и другие, внёсшие большой вклад в развитие электротехники.

Источник

Тест по физике Явление электромагнитной индукции 9 класс

Тест по физике Явление электромагнитной индукции для учащихся 9 класса с ответами. Тест включает в себя 10 заданий с выбором ответа.

1. Кто впервые с помощью магнитного поля получил электри­ческий ток?

1) Ш. Кулон
2) А. Ампер
3) М. Фарадей
4) Н. Тесла

2. Как называется явление возникновения электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного пото­ка через контур?

1) Намагничивание
2) Электролиз
3) Электромагнитная индукция
4) Резонанс

3. Две одинаковые катушки замкнуты на гальванометры. В катушку А вносят полосовой магнит, а из катушки Б вынимают такой же полосовой магнит. В какой(-их) катушке(-ах) гальванометр зафиксирует индукционный ток?

1) Только в катушке А
2) Только в катушке Б
3) В обеих катушках
4) Ни в одной из катушек

4. В металлическое кольцо в течение первых двух секунд вдвигают магнит, в течение следующих двух секунд магнит оставляют неподвижным внутри кольца, в течение последу­ющих двух секунд его вынимают из кольца. В какие проме­жутки времени в катушке течет ток?

1) 0-6 с
2) 0-2 с и 4-6 с
3) 2-4 с
4) Только 0-2 с

5. Один раз полосовой магнит падает сквозь неподвижное ме­таллическое кольцо южным полюсом вниз, а второй раз — северным полюсом вниз. Ток в кольце

1) возникает в обоих случаях
2) не возникает ни в одном из случаев
3) возникает только в первом случае
4) возникает только во втором случае

6. На горизонтальном столе лежат два одинаковых неподвиж­ных металлических кольца на большом расстоянии друг от друга. Два полосовых магнита падают северными полюса­ми вниз так, что один попадает в центр первого кольца, а второй падает рядом со вторым кольцом. До удара магнитов ток

1) возникает в обоих кольцах
2) возникает только во втором кольце
3) возникает только в первом кольце
4) не возникает ни в одном из колец

7. На горизонтальном столе лежат два одинаковых неподвиж­ных металлических кольца на большом расстоянии друг от друга. Над первым качается магнит, подвешенный на нити. Над вторым кольцом магнит, подвешенный на пружине, ка­чается вверх-вниз. Точка подвеса нити и пружины находит­ся над центрами колец. Ток

1) возникает только в первом кольце
2) возникает только во втором кольце
3) возникает в обоих кольцах
4) не возникает ни в одном из колец

8. Один раз кольцо падает на стоящий вертикально полосовой магнит так, что надевается на него, второй раз так, что про­летает мимо него. Плоскость кольца в обоих случаях гори­зонтальна.

Тест по физике Явление электромагнитной индукции 9 класс 8 задание

Ток в кольце возникает

1) в обоих случаях
2) ни в одном из случаев
3) только в первом случае
4) только во втором случае

9. Сплошное проводящее кольцо из начального положения вначале смещают вверх относительно полосового магнита (см. рис.), затем из того же начального положения смещают вниз.

Читайте также:  Чем индукционный ток отличается от обычного тока

Тест по физике Явление электромагнитной индукции 9 класс 9 задание

Индукционный ток в кольце

1) течет только в первом случае
2) течет только во втором случае
3) течет в обоих случаях
4) в обоих случаях не течет

10. Проводящее кольцо с разрезом поднимают к полосовому магниту (см. рис.), а сплошное проводящее кольцо смещают вправо.

Тест по физике Явление электромагнитной индукции 9 класс 10 задание

При этом индукционный ток

1) течет в обоих случаях
2) в обоих случаях не течет
3) течет только в первом случае
4) течет только во втором случае

Ответы на тест по физике Явление электромагнитной индукции
1-3
2-3
3-3
4-2
5-1
6-1
7-3
8-1
9-3
10-4

Источник

Тест. Явление ЭМИ. Магнитный поток. Закон ЭМИ.docx

Тест 6 Явление ЭМИ. Магнитный поток. Закон ЭМИ 11 класс

Задание #1 Вопрос: Кто открыл явление электромагнитной индукции?

1) Ш. Кулон 2) X . Эрстед 3) М. Фарадей 4) А. Вольта

Задание #2 Вопрос: В каком направлении относительно замкнутого проводника необходимо двигать магнит, чтобы в проводнике возник электрический ток указанного направления?

hello_html_m56c11854.png

2) на указанной схеме ток не возникает

Задание #3 Вопрос: Как называется единица измерения магнитного потока?

1) Тесла 2) Вебер 3) Фарад 4) Гаусс

Задание #4 Вопрос: Как называется физическая величина, равная произведению модуля В индукции магнитного поля на площадь S поверхности, пронизываемой магнитным полем, и косинус угла а между вектором В индукции и нормалью к этой поверхности?

1) Индуктивность 2) Магнитный поток 3) Самоиндукция 4) Магнитная индукция

Задание #5 Вопрос: Выводы катушки из медного провода присоединены к чувствительному гальванометру. В каком из перечисленных опытов гальванометр обнаружит возникновение ЭДС электромагнитной индукции в катушке?

В катушку вставляется постоянный магнит.

Из катушки вынимается постоянный магнит.

3) Постоянный магнит вращается вокруг своей продольной оси внутри катушки

1) В случаях 1 и 2 2) Только в случае 1 3) Только в случае 3 4) Только в случае 2

Задание #6 Вопрос: Контур площадью 1000 см 2 находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,5 Тл, угол между вектором В индукции и нормалью к поверхности контура 60°. Каков магнитный поток через контур?

1) 1000 Вб 2) 2,5 · 10 -2 Вб 3) 0,1 Вб 4) 250 Вб

Задание #7 Вопрос: Магнитный поток через контур за 5 · 10 -2 с равномерно уменьшился от 10 мВб до 0 мВб. Каково значение ЭДС в контуре в это время?

1) 0,1 В 2) 5 · 10 -4 В 3) 0,2 В 4) 0,4 В

Задание #8 Вопрос: Как будет направлен индукционный ток в контуре В, если контур В удалять от контура А?

hello_html_m2dfd796a.png

1) противоположно току в контуре А

2) так же, как в контуре А

3) направление тока зависит от модуля скорости перемещения

4) произвольным образом

Задание #9 Вопрос: Каким из приведенных ниже выражений определяется ЭДС индукции в замкнутом контуре?

Задание #10 Вопрос: Магнитный поток, пронизывающий катушку, изменяется со временем так, как показано на рисунке. В каком промежутке времени модуль ЭДС индукции имеет максимальное значение? hello_html_m565d4c2a.png

1) от 10 до 20с 2) везде одинаков 3) от 5 до 10 с 4) от 0 до 5 с

Источник



При движении магнита относительно замкнутого проводника в последнем возникает электрический ток, направление которого указано стрелкой (см.рис.).

Определите, в каком направлении (вверх или вниз) двигают магнит. Ответ обоснуйте.

по правилу ленца возникающий в замкнутом поле индукционный ток имеет такое направление что созданный им поток магнитной индукции стремится компенсировать то изменение магнитного потока которое вызывает данный ток

магнит движется вниз, поле тока направлено в сторону противоположенную внешнему полю

если ответ лучший отметь

Читайте также:  Однофазный переменный ток его характеристика

Другие вопросы из категории

Читайте также

при движении вниз? на всем пути?

1. Если в катушку вдвигают постоянный магнит и в ней возникает электрический ток, то это явление называется:

А. Электростатической индукцией Б. Магнитной индукцией

В. Индуктивность Г. Электромагнитной индукцией

2. Индуктивность в системе СИ имеет размерность:

А. В Б. Тл В. Гн Г. Вб Д. Ф

3. Поток магнитной индукции через поверхность площадью S определяется по формуле:

4. Скорость изменения магнитного потока через контур определяет:

А. Индуктивность контура Б. Магнитную индукцию

В. ЭДС индукции Г. ЭДС самоиндукции

Д. Электрическое сопротивление контура

5. Магнитный поток через контур площадью 10 см2 равен 40 мВб. Угол между векторами индукции и нормалью равен 60 . Модуль индукции магнитного поля равен:

А. 2∙10-5 Тл Б. 8∙105 Тл В. 80 Тл Г. 8 Тл Д. 20 Тл

6. При движении постоянного магнита в катушку стрелка гальванометра отклоняется. Если скорость магнита увеличить, то угол отклонения стрелки:

А. Уменьшится Б. Увеличится В. Изменится на противоположный

Г. Не изменится Д. Станет равным нулю

7. При уменьшении тока в катушке в 2 раза энергия ее магнитного поля:

А. Уменьшится в 2 раза Б. Увеличится в 2 раза

В. Уменьшится в 4 раза Г. Увеличится в 4 раза

8. 29 августа1831 г. Явление электромагнитной индукции было открыто:

А. Эрстедом Х. Б. Ленцем Э. В. Ампером А.

Г. Фарадеем М. Д. Максвеллом Д.

9. Если при силе тока 3 А в рамке возникает магнитный поток 600 мВб, то индуктивность рамки равна:

А. 200 Гн Б. 5 Гн В. 0,2 Гн Г. 5∙10-3 Гн Д. 1,8 Гн

10. ЭДС самоиндукции, возникающая в катушке индуктивностью 0,2 Гн при равномерном изменении тока от 5 А до 1А за 2 с, равна:

А. 1,6 В Б. 0,4 В В. 10 В Г. 1 В. Д. 2,5 В

11. В витке, выполненном из алюминиевого провода (=0,028 Ом∙мм2/м) длиной 10 см и площадью поперечного сечения 1,4 мм2, скорость изменения магнитного потока 10 мВб/с. Сила индукционного тока равна:

А. 50 А Б. 2,5 А В. 10 А Г. 5 А Д. 0,2 А

12. На прямолинейный проводник длиной1,4 ми сопротивлением 2 Ом, находящийся в однородном магнитном поле с индукцией 0,25 Тл, действует сила 2,1 Н. Напряжение на концах проводника 24 В, угол между проводником и направлением вектора индукции равен:

А. 0 Б. 30 В. 60 Г. 45 Д. 90

13. В катушке, имеющей 1000 витков, при равномерном исчезновении магнитного поля в течение 0,1 с индуцируется ЭДС, равная 10 В. Поток, пронизывающий каждый виток катушки, равен:

А. 10 Вб Б. 1 Вб В. 0,1 Вб Г. 10-2 Вб Д. 10-3 Вб

14. Катушка в виде соленоида сечением 10 см2 помещена в однородное магнитное поле, индукция которого изменяется со временем, как показано на графике. Вектор магнитной индукции параллелен оси катушки. Сколько витков имеет катушка, если в момент времени t=3 с в ней действовала ЭДС индукции, равная 0,01 В?

А. 20 Б. 50 В. 100 Г. 200 Д. 150

15. Катушка диаметром d, имеющая N витков, находится в магнитном поле, направленном параллельно оси катушки. Чему равно среднее значение ЭДС индукции в катушке, если индукция магнитного поля за время t увеличилась от 0 до В?

16. Если при равномерном уменьшении силы тока на 0,2 А за 0,04 с в катушке возникает ЭДС самоиндукции, равная 10 В, то индуктивность катушки равна…

блок. Масса бруска 300г,ускорение при движении тел равно 1 м/c^2

Источник