Индивидуальные студенческие работы


Курсовая работа на тему электромагнитная индукция

Данная работа будет включать в себя теоретический материал и электронный учебник. Открытие электромагнитной индукции углубило наши представления об электромагнитном поле. Благодаря явлению индукции мир узнал, что такое электричество. Именно открытия в этой области позволили человеку создать электродвигатель, лампу накаливания, сети передачи энергии на дальни расстояния. Современная жизнь уже не возможна без электроприборов питающихся от сети переменного тока.

Благодаря электричеству стало возможным создание медицинского оборудования, которое каждый день спасает жизни на всей планете. Кроме того, были разработаны мощные вычислительные центры способные разрешать задачи современной физики, медицины, биологии. В отсутствии электричества работа всех этих приборов просто курсовая работа на тему электромагнитная индукция возможна. Электромагнитная индукция позволяет раскрыть и понять природу появления электричества, его свойств и возможного применения, как например, усовершенствование технологических процессов на производстве, основанных на явлении самоиндукции.

Следует всегда помнить, что электрические и магнитные явления неразрывно связаны между собой и могут порождать друг друга.

Новости портала:

Электромагнитная индукция Электрические токи создают вокруг себя магнитное поле. Существует и обратное явление: Это явление было открыто М. Фарадеем в 1831 г. Рассмотрим некоторые опыты, иллюстрирующие электромагнитную индукцию. Для этого воспользуемся двумя проволочными катушками 1 и 2 рис. Соединим катушку 1 с гальванометром, а катушку 2 с источником тока. Если катушка 1 неподвижна относительно катушки 2 то есть относительно магнитного полято в цепи 1 не будет тока, как бы сильно ни было магнитное поле катушки 2.

Начнем теперь перемещать катушку 1. Мы увидим, что гальванометр покажет появление тока. Этот ток существует только при движении катушки, и он тем сильнее, чем быстрее движется курсовая работа на тему электромагнитная индукция. Ток в цепи катушки 1 возникает и при сближении катушек, и при удалении их, однако токи в обоих случаях имеют противоположные направления. Если оставить катушку 1 неподвижной, а двигать катушку с током 2, то курсовая работа на тему электромагнитная индукция также показывает ток при движении катушки.

  • Индуктивность контура как коэффициент электромагнитной инерции;
  • С точки зрения безопасности ведения каких-либо работ на подобной технике естественным является грамотная эксплуатация и уход за электрооборудованием;
  • Однако при этом остается нераскрытым физический смысл явления электромагнитной индукции.

Мы могли бы оставить обе катушки 1 и 2 неподвижными, но изменять силу тока в катушке 2 при помощи реостата. Тогда при всяком изменении силы тока то есть магнитного поля в цепи катушки 1 возникал бы ток. Направление тока в катушке 1 при усилении магнитного поля противоположно направлению тока при ослаблении поля; ток курсовая работа на тему электромагнитная индукция катушке 1 не возникает, если магнитное поле остается постоянным.

Эти опыты показывают, что причиной появления индукционного тока является изменение магнитного поля. Каким образом создается это изменение, безразлично. В опыте, изображенном на рис. При вдвигании сердечника он намагничивается, и магнитное поле усиливается; при выдвигании сердечника поле уменьшается.

Реферат: Электромагнитная индукция

Ток в цепи катушки 1 течет только при движении сердечника. Если вовсе удалить катушку с током 2 и вдвигать или выдвигать в катушку 1 постоянный магнит, то гальванометр также показывавает ток. Этот ток возникает и в том случае, если движется катушка, а магнит находится в покое. Наблюдая направления тока при сближении магнита и катушки и при удалении, можно убедиться, что они противоположны, так же как и в предыдущих опытах.

Результаты своих многочисленных опытов Фарадей выразил в следующей наглядной форме. Будем изображать магнитное поле при помощи линий магнитной индукции. Тогда магнитная индукция будет характеризоваться густотой линий индукции. Представим себе теперь, что замкнутый проводник движется в магнитном поле и переходит в область более курсовая работа на тему электромагнитная индукция поля. Тогда число курсовая работа на тему электромагнитная индукция индукции, охватываемых проводником, увеличится. Напротив, при движении проводника в область более слабого поля число линий индукции, охватываемых проводником уменьшится.

Но магнитное поле есть поле вихревое, и его линии индукции не имеют концов. Вследствие этого линии индукции поля сцеплены с проволочным контуром наподобие звеньев цепи рис.

Надписи на Парте

Поэтому всякое изменение числа линий индукции, охватываемых контуром, может произойти только в результате пересечения ими проволочного курсовая работа на тему электромагнитная индукция. Точно так же, курсовая работа на тему электромагнитная индукция проводник находится в покое, но изменяется магнитная индукция, то при усилении поля густота линий индукции будет увеличиваться и они будут стягиваться друг к другу, а при ослаблении поля - расходиться друг от друга.

И в этом случае произойдет пересечение некоторого числа линий индукции проводником. Поэтому Фарадей заключил, что индукционный ток возникает в проводнике в том случае, если проводник или какая-либо eго часть пересекает линии магнитной индукции. Открытие электромагнитной индукции имело огромное научное и техническое значение.

Это явление показало, что можно не только получить магнитное поле при помощи токов, но и, обратно, получить электрические токи при помощи магнитного поля. Этим была установлена окончательно взаимная связь между электрическими и магнитными явлениями. Ленц установил важный закон, позволяющий определить направление индукционного тока. Он сформулировал найденный им закон следующим образом: В более сжатой форме закон Ленца можно выразить так: Закон Ленца применим и к случаям, когда проводники неподвижны, а изменяется магнитное ноле сила тока.

  1. Изобретения и эксперименты ученого, открытие закона Ленца. Элементы и типы магнитных цепей, формулировка их основных законов.
  2. Вычислим работу силы Лоренца, действующей на электрический заряд q во время полного обхода контура. Используйте форму, расположенную ниже Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
  3. Определение фазовой и групповой скорости, особенности их зависимость от частоты. Поэтому движущиеся в сильном магнитном поле хорошие проводники испытывают сильное торможение, обусловленное взаимодействием токов Фуко с магнитным полем.

В таком случае индукционные токи всегда вызывают поле, которое стремится противодействовать изменениям внешнего поля, вызвавшим эти токи. Так, например, если в опыте см. Закон Ленца вытекает из закона сохранения энергии. Действительно, индукционные токи, как и всякие электрические токи, производят определенную работу Но это значит, что при движении замкнутого проводника в магнитном ноле должна быть произведена дополнительная работа внешних сил. Эта работа возникает потому, что индукционные токи, взаимодействуя с магнитным полем, вызывают силы, направленные противоположно движению, то есть препятствующие движению.

Возьмем контур с подвижной перемычкой длины l рис. Поместим его в однородное магнитное поле, перпендикулярное к плоскости контура и направленное за чертеж. Приведем перемычку в движение со скоростью v. С той же скоростью станут перемещаться относительно поля и носители тока в перемычке - электроны. В результате на каждый электрон начнет действовать направленная вдоль перемычки магнитная сила. Это поле неэлектростатического происхождения. Его циркуляция по контуру дает величину э.

Выберем нормаль так, как показано на рис. Тогда при вычислении циркуляции нужно обходить контур по часовой стрелке и соответственно выбирать направление векторов dl. Осуществим в полученном выражении циклическую перестановку сомножителей, после чего умножим и разделим его на dt: С учетом этого выражению 3.

При сделанном нами выборе нормали см. Единицей потока магнитной индукции в СИ служит вебер Вбкоторый представляет собой поток через поверхность в 1м2, пересекаемую нормальными к ней линиями магнитного поля с В, равной 1 Тл.

Работа этих сил над единичным положительным зарядом, равная по определению э. Это обстоятельство находится в кажущемся противоречии, утверждении о том, что магнитная сила курсовая работа на тему электромагнитная индукция над зарядом совершать не. Противоречие устраняется, если учесть, что сила 1 представляет собой не полную магнитную силу, действующую на электрон, а лишь параллельную проводу составляющую этой силы, обусловленную скоростью v см.

Подставив значения модулей сил: За счет работы курсовая работа на тему электромагнитная индукция силы и будет возникать энергия, выделяемая в контуре индуцированным током.

Рассмотренное нами объяснение возникновения э. Однако магнитный поток через контур может изменяться также за счет изменения В. В этом случае объяснение возникновения э. Изменяющееся со временем магнитное поле порождает вихревое электрическое поле Е. Под действием ноля Е носители тока в проводнике приходят в движение - возникает индуцированный ток. Пусть контур, в котором индуцируется э. Поскольку витки соединяются последовательно, будет равна сумме э.

Ее измеряют в тех же единицах, что и Ф. На явлении электромагнитной курсовая работа на тему электромагнитная индукция основан простой и удобный метод измерения напряженности магнитных полей. Соединим с баллистическим гальванометром концы небольшого витка проволоки. Расположим плоскость витка перпендикулярно к магнитному курсовая работа на тему электромагнитная индукция.

Пусть его пронизывает магнитный поток Ф. Того же можно достигнуть, выключив ток, возбуждающий магнитное поле. Отсюда также следует определение единицы СИ для магнитной индукции: Отклонение баллистического гальванометра пропорционально заряду q, а потому он позволяет измерить этот заряд.

После этого по формуле 8 можно вычислить магнитный поток Ф, а затем индукцию В. Для увеличения чувствительности вместо одного витка лучше взять маленькую плоскую катушку, состоящую из многих витков.

Электромагнитная индукция

Такая катушечка, служащая для измерения магнитного потока Ф, а с ним индукции В, называется флюксметром.

Прибор можно проградуировать, чтобы он прямо указывал значение потока Ф или индукцию В. При измерениях катушку флюксметра ориентируют перпендикулярно к направлению магнитной индукции.

  1. Заряд оказывается пропорциональным магнитному напряжению Um , и поэтому, изгибая катушку должным образом, можно измерить магнитное напряжение по любому контуру.
  2. Кроме того, реактивные элементы вносят фазовый сдвиг между током и напряжением в цепи, что отражается, например, на потребляемой мощности. Причем эти эффекты замедления тем значительнее, чем больше индуктивность цепи.
  3. Его циркуляция по контуру дает величину э. Классические опыты Фарадея, с помощью которых было обнаружено явление электромагнитной индукции.
  4. Опыты Фарадея, закон электромагнитной индукции.
  5. Что отражает принцип суперпозиции полей - полевых потоков.

Затем магнитный поток через катушку быстро уменьшают до нуля. При этом по цепи пройдет заряд Поэтому, измеряя заряд q баллистическим гальванометром и зная постоянную прибора можно определить магнитную индукцию В.

Значение постоянной а обычно не вычисляют, а определяют опытным путем при помощи полей с известной индукцией длинные соленоиды.

VK
OK
MR
GP