Электромагнитная индукция Скачать
презентацию
<<  Магнит Правило Ленца  >>
Электромагнетизм
Электромагнетизм
Электромагнетизм
Электромагнетизм
Классическая электродинамика
Классическая электродинамика
Классическая электродинамика
Классическая электродинамика
Явление электромагнитной индукции
Явление электромагнитной индукции
Опыты Фарадея
Опыты Фарадея
Фарадей Майкл
Фарадей Майкл
Фарадей Майкл
Фарадей Майкл
Катушка и постоянный магнит
Катушка и постоянный магнит
Катушка и постоянный магнит
Катушка и постоянный магнит
Источник переменного тока
Источник переменного тока
Источник переменного тока
Источник переменного тока
Факт
Факт
Факт
Факт
Поток вектора индукции
Поток вектора индукции
Явление
Явление
Явление
Явление
Направление индукционного тока
Направление индукционного тока
Алюминиевое кольцо
Алюминиевое кольцо
Алюминиевое кольцо
Алюминиевое кольцо
Величина Э.Д.С. индукции
Величина Э.Д.С. индукции
Перемещение подвижного участка
Перемещение подвижного участка
Перемещение подвижного участка
Перемещение подвижного участка
Магнитное поле
Магнитное поле
Элемент контура
Элемент контура
Поток магнитной индукции
Поток магнитной индукции
Механическая работа
Механическая работа
Часть выражения
Часть выражения
Закон электромагнитной индукции
Закон электромагнитной индукции
Закон электромагнитной индукции
Закон электромагнитной индукции
ЭДС индукции контура
ЭДС индукции контура
Размерность ЭДС индукции
Размерность ЭДС индукции
Размерность ЭДС индукции
Размерность ЭДС индукции
Контур
Контур
Природа Э.Д.С. индукции
Природа Э.Д.С. индукции
Природа Э.Д.С. индукции
Природа Э.Д.С. индукции
Природа Э.Д.С. индукции
Природа Э.Д.С. индукции
Природа Э.Д.С. индукции
Природа Э.Д.С. индукции
Природа Э.Д.С. индукции
Природа Э.Д.С. индукции
Проводник
Проводник
Проводник
Проводник
Проводник неподвижен
Проводник неподвижен
Проводник неподвижен
Проводник неподвижен
Переменное магнитное поле
Переменное магнитное поле
Заряды
Заряды
ЭДС индукции
ЭДС индукции
Циркуляция вектора
Циркуляция вектора
Циркуляция вектора
Циркуляция вектора
Работа по перемещению единичного заряда
Работа по перемещению единичного заряда
Контур выполнен из диэлектрика
Контур выполнен из диэлектрика
Индукционные токи
Индукционные токи
Индукция поля
Индукция поля
Индукция поля
Индукция поля
Индукция поля
Индукция поля
Тормозящее действие
Тормозящее действие
Токи Фуко
Токи Фуко
Токи высокой частоты
Токи высокой частоты
Токи высокой частоты
Токи высокой частоты
Оболочка
Оболочка
Оболочка
Оболочка
Проводники в ВЧ
Проводники в ВЧ
Проводники в ВЧ
Проводники в ВЧ
Плотность тока
Плотность тока
Ток практически равномерно распределен по объему проводов
Ток практически равномерно распределен по объему проводов
Провода для переменных токов
Провода для переменных токов
Лекция окончена
Лекция окончена
Картинки из презентации «Индукция поля» к уроку физики на тему «Электромагнитная индукция»

Автор: Кузнецов С.И.. Чтобы познакомиться с картинкой полного размера, нажмите на её эскиз. Чтобы можно было использовать все картинки для урока физики, скачайте бесплатно презентацию «Индукция поля.ppt» со всеми картинками в zip-архиве размером 1896 КБ.

Скачать презентацию

Индукция поля

содержание презентации «Индукция поля.ppt»
Сл Текст Сл Текст
1Электромагнетизм. 03.10.2014. Кузнецов Сергей Иванович 24является причиной движения зарядов, причиной возникновения
доцент кафедры ОФ ЕНМФ ТПУ. индукционного тока? Рассмотрим рисунок 11.6. Рис. 11.6.
2классическая электродинамика Дж. К. Максвелла. 25Если перемещать проводник в однородном магнитном поле , то
3Тема 11. ЯВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ. 11.1. Опыты под действием силы Лоренца, электроны будут отклоняться вниз, а
Фарадея. Индукционный ток. Правило Ленца. 11.2. Величина Э.Д.С. положительные заряды вверх – возникает разность потенциалов. Это
индукции. 11.3. Природа Э.Д.С. индукции. 11.4. Циркуляция и будет - сторонняя сила, под действием которой течет ток. Как
вектора напряжённости вихревого электрического поля. 11.5. мы знаем, для положительных зарядов Fл = q+[ , ]; для электронов
Бетатрон. 11.6. Токи Фуко. 11.7. Скин-эффект. Fл = –e- [ , ].
411.1. Опыты Фарадея. Индукционный ток. Правило Ленца. С 26Если проводник неподвижен, а изменяется магнитное поле,
момента открытия связи магнитного поля с током (что является какая сила возбуждает индукционный ток в этом случае? Возьмем
подтверждением симметрии законов природы), делались обыкновенный трансформатор Как только мы замкнули цепь первичной
многочисленные попытки получить ток с помощью магнитного поля. обмотки, во вторичной обмотке сразу возникает ток. Но ведь сила
Задача была решена Майклом Фарадеем в 1831г. Американец Джозеф Лоренца здесь ни причем, ведь она действует на движущиеся
Генри тоже открыл, но не успел опубликовать свои результаты. заряды, а они в начале покоились (находились в тепловом движении
Ампер также претендовал на открытие, но не смог представить свои – хаотическом, а здесь нужно направленное движение).
результаты. 27Ответ был дан Дж. Максвеллом в 1860 г.: всякое переменное
5ФАРАДЕЙ Майкл (1791 – 1867) – знаменитый английский физик. магнитное поле возбуждает в окружающем пространстве
Исследования в области электричества, магнетизма, магнитооптики, электрическое поле Е'. Оно и является причиной возникновения
электрохимии. Создал лабораторную модель электродвигателя. индукционного тока в проводнике. То есть Е' возникает только при
Открыл экстротоки при замыкании и размыкании цепи и установил их наличии переменного магнитного поля (на постоянном токе
направление. Открыл законы электролиза, первый ввел понятия поля трансформатор не работает). Сущность явления электромагнитной
и диэлектрической проницаемости, в 1845 употребил термин индукции совсем не в появлении индукционного тока (ток
«магнитное поле». Кроме всего прочего М. Фарадей открыл явления появляется тогда, когда есть заряды и замкнута цепь), а в
диа и парамагнетизма. Он установил, что все материалы в возникновении вихревого электрического поля (не только в
магнитном поле ведут себя по-разному: ориентируются по полю проводнике, но и в окружающем пространстве, в вакууме). Это поле
(пара и ферромагнетики) или поперек поля – диамагнетики. имеет совершенно иную структуру, нежели поле, создаваемое
6Из школьного курса физики опыты Фарадея хорошо известны: зарядами. Так как оно не создается зарядами, то силовые линии не
катушка и постоянный магнит Если подносить магнит к катушке или могут начинаться и заканчиваться на зарядах, как это было в
наоборот, то в катушке возникнет электрический ток. электростатике. Это поле вихревое, силовые линии его замкнуты.
7Тоже самое с двумя близко расположенными катушками: если к 28Раз это поле перемещает заряды, следовательно, оно обладает
одной из катушек подключить источник переменного тока, то в силой. Введем вектор напряженности вихревого электрического поля
другой так же возникнет переменный ток (Рис.11.2), но лучше . Сила с которой это поле действует на заряд: Но когда заряд
всего этот эффект проявляется, если две катушки соединить движется в магнитном поле, на него действует сила Лоренца Эти
сердечником (Рис.11.3). Рис. 11.2. силы должны быть равны в силу закона сохранения энергии:
8Заполнение всего пространства однородным магнетиком приводит (11.3.1) Здесь - скорость движения заряда q относительно . Но
при прочих равных условиях к увеличению индукции в µ раз. Этот для явления электромагнитной индукции важна скорость изменения
факт подтверждает то, что индукционный ток обусловлен изменением магнитного поля . Поэтому можно записать: (11.3.2) Где –
потока вектора магнитной индукции , а не потока вектора скорость движения магнитного поля относительно заряда.
напряженности . 29ЭДС индукции пропорциональна скорости изменения магнитного
9По определению Фарадея общим для этих опытов является то, поля: Так как и если S – const, то где и есть скорость изменения
что: если поток вектора индукции, пронизывающий замкнутый, магнитного поля.
проводящий контур меняется, то в контуре возникает электрический 3011.4. Циркуляция вектора напряжённости вихревого
ток. Это явление называют явлением электромагнитной индукции, а электрического поля. Чему равна циркуляция вектора в случае,
ток – индукционным. изображенном на рисунке 11.8? Рис. 11.8.
10При этом, явление совершенно не зависит от способа изменения 31Работу вихревого электрического поля по перемещению заряда
потока вектора магнитной индукции. Итак, получается, что можно подсчитать по формуле Вспомним: работа по перемещению
движущиеся заряды (ток) создают магнитное поле, а движущееся единичного заряда вдоль замкнутой цепи равна ЭДС, действующей в
магнитное поле создает (вихревое) электрическое поле или этой цепи. Следовательно (11.4.1) так как никаких других
индукционный ток. сторонних сил в цепи, где течет индукционный ток, нет, то
11Для каждого конкретного случая Фарадей указывал направление (11.4.2) Эти выражения справедливы всегда, независимо от того,
индукционного тока. В 1833 г. Ленц установил общее правило выполнен контур в виде линейного проводника, диэлектрика или
нахождения направления тока: индукционный ток всегда направлен речь идет о контуре (мысленном) в вакууме.
так, что магнитное поле этого тока препятствует изменению 32Если контур выполнен из диэлектрика, то каждый элемент его
магнитного потока, вызывающего индукционный ток. Это утверждение поляризуется в соответствии с действующим электрическим полем .
носит название правило Ленца. Если заряд движется в вакууме по контуру, то при каждом обходе
12Алюминиевое кольцо выталкивается и зависает над сердечником контура механическая энергия его возрастает на величину (10.4.3)
соленоида, подключенного к генератору переменного электрического (при движении заряда в проводнике из-за сопротивления
тока. Сила отталкивания возникает в соответствии с правилом устанавливается динамическое равновесие). На использовании этого
Ленца – индукционный ток порождает магнитное поле, факта основан оригинальный ускоритель электронов – бетатрон.
препятствующее изменению магнитного потока в контуре. 33До сих пор мы рассматривали индукционные токи в линейных
1311.2. Величина Э.Д.С. индукции. Для создания тока в цепи проводниках. Но индукционные токи будут возникать и в толще
необходимо наличие электродвижущей силы. Поэтому явление сплошных проводников при изменении в них потока вектора
электромагнитной индукции свидетельствует о том, что при магнитной индукции . Они будут циркулировать в веществе
изменении магнитного потока в контуре возникает электродвижущая проводника (напомним, что линии – замкнуты). Так как
сила индукции . Наша задача, используя законы сохранения электрическое поле вихревое и токи называются вихревыми. Именно
энергии, найти величину и выяснить ее природу. поэтому сердечник трансформатора делают не сплошным, а из
14Рассмотрим перемещение подвижного участка 1 – 2 контура с пластин изолированных друг от друга иначе сердечник сильно бы
током в магнитном поле (Рис. 11.4). грелся – это вредное действие токов Фуко. 11.6. Токи Фуко.
15Пусть сначала магнитное поле отсутствует. Батарея с ЭДС 34
равной создает ток I0. За время dt, батарея совершает работу dA 35Тормозящее действие тока Фуко используется для создания
= E0 I0 dt (11.2.1) – эта работа будет переходить в тепло магнитных успокоителей – демпферов. Если под качающейся в
которое можно найти по закону Джоуля-Ленца: Q = dA = E0 I0·dt = горизонтальной плоскости магнитной стрелкой расположить
I02·Rdt, (11.2.2) здесь I0= , R-полное сопротивление всего массивную медную пластину, то возбуждаемые в медной пластине
контура. токи Фуко будут тормозить колебание стрелки. Магнитные
16Теперь включим магнитное поле . Каждый элемент контура успокоители такого рода используются в сейсмографах,
испытывает механическую силу . Подвижная сторона рамки будет гальванометрах и других приборах.
испытывать силу . Под действием этой силы участок 1 – 2 будет 36Токи Фуко применяются в электрометаллургии для плавки
перемещаться со скоростью . металлов. Металл помещают в переменное магнитное поле,
17При движении проводника изменится и поток магнитной создаваемое током частотой 500 ? 2000 Гц. В результате
индукции. Тогда в результате электромагнитной индукции ток в индуктивного разогрева металл плавится, а тигль, в котором он
контуре изменится и станет равным I = I0 – Ii Изменится и сила , находится, при этом остается холодным. Например, при подведенной
которая теперь станет равна (сила – не добавочная, а мощности 600 кВт тонна металла плавится за 40–50 минут.
результирующая). Эта сила за время dt произведет работу dA = Fdx 37В проводах, по которым текут токи высокой частоты (ВЧ),
= IdФ. также возникают вихревые токи, существенно изменяющие картину
18Как и в случае, когда все элементы рамки неподвижны, распределения плотности тока по сечению проводника. При этом
источником работы является . При неподвижном контуре эта работа вихревые токи по оси проводника текут против направления
сводилась только лишь к выделению тепла. В нашем случае тепло основного тока, а на поверхности – в том же направлении Ток как
тоже будет выделяться, но уже в другом количестве, так как ток бы вытесняется на поверхность. Это и есть скин-эффект. Рис.
изменился. Кроме того, совершается механическая работа. Общая 11.10. 11.7. Скин-эффект.
работа за время dt, равна: E0idt = I2R dt + I dф. 38Это явление называется скин-эффектом (от англ. skin – кожа,
19Idt = I2R dt + I dФ Умножим левую и правую часть выражения оболочка). Впервые это явление описано в 1885–1886 гг.
на , получим Отсюда (11.2.3) Полученное выражение мы вправе английским физиком О. Хевисайдом, а обнаружено на опыте его
рассматривать как закон Ома для контура, в котором кроме соотечественником Д. Юзом в 1886 г.
источника действует , которая равна: (11.2.4). 39Проводники в ВЧ- схемах нет смысла делать сплошными: в
20Закон электромагнитной индукции. М. Фарадей. ВЧ-генераторах проводники выполнены в виде - волноводов - полых
21ЭДС индукции контура ( ) равна скорости измене-ния потока трубок. Поверхностный слой проводника, по которому текут
магнитной индукции, пронизывающего этот контур. Закон Фарадея. вихревые токи, называется – скинслой.
Это выражение для ЭДС индукции контура является совершенно 40Плотность тока убывает от поверхности к оси провода примерно
универсальным, не зависящим от способа изменения потока по экспоненциальному закону.
магнитной индукции и носит название закон Фарадея. Знак (-) – 41При частоте. – ток практически равномерно распределен по
математическое выражение правила Ленца о направлении объему проводов, исключая очень толстые кабели. Но при
индукционного тока: индукционный ток всегда направлен так, чтобы высокочастотных колебаниях. Глубина проникновения. И ток почти
своим полем противодействовать изменению начального магнитного целиком течет по поверхности провода. По этой причине с целью
поля. уменьшения потерь поверхность высокочастотных контуров серебрят.
22Направление индукционного тока и направление связаны 42Провода для переменных токов высокой частоты, учитывая
правилом буравчика : = B. Отсюда размерность ЭДС индукции: = = = скин-эффект, сплетают из большого числа тонких проводящих нитей,
B. изолированных друг от друга эмалевым покрытием – литцендратом.
23Если контур состоит из нескольких витков, то надо ВЧ-токи используются для закалки поверхностей деталей:
пользоваться понятием потокосцепления (полный магнитный поток): поверхностный слой разогревается быстро в ВЧ-поле, закаливается
? = Ф ·N, где N – число витков. Итак, если = – = – ? = Тогда и становится прочным, но не хрупким, так как внутренняя часть
(11.2.5). детали не разогревалась и не закаливалась.
2411.3. Природа Э.Д.С. индукции. Ответим на вопрос, что 43Лекция окончена!
«Индукция поля» | Индукция поля.ppt
http://900igr.net/kartinki/fizika/Induktsija-polja/Induktsija-polja.html
cсылка на страницу

Электромагнитная индукция

другие презентации об электромагнитной индукции

«Электромагнитная индукция» - Разминка. Уровень. Явление электромагнитной индукции. Электромагнитная индукция и прибор. Величина тока. Бесконтактная подзарядка батарей. Историческая справка. Оценка. Видеофрагмент. Электрический ток. Проводник. Униполярная индукция. Опыты Фарадея. Явление. Генератор переменного тока. Тест-лист с заданиями.

«Изучение электромагнитной индукции» - Вопросы и задания. Электрическое поле. Утверждение. Катушки. Направление индукционного тока. Сила индукционного тока зависит от скорости изменения магнитного потока. Правило Ленца. ЭДС индукции в движущихся проводниках. Самоиндукция. Майкл Фарадей. Явление ЭМИ. Портрет Майкла Фарадея. Магнитный поток.

«Электромагнитная индукция Фарадея» - Вопросы. Систематизировать знания. Принцип действия генератора. Открыто Фарадеем. Индукционный ток. Явление ЭМИ. Внешний вид генератора. Опыт. Явление электромагнитной индукции. решение задач линейной структуры. Время движения магнита. Физкультминутка.

««Явление электромагнитной индукции» физика» - Циркуляция вектора напряженности вихревого электрического поля. Движущиеся заряды (ток) создают магнитное поле. Электрическое поле самоиндукции. Тормозящее действие тока Фуко. Индукционный ток обусловлен изменением потока вектора магнитной индукции. Энергия однородного магнитного поля. При изменении тока во втором контуре наводится ЭДС индукции.

«Самоиндукция и индуктивность» - ЭДС самоиндукции. Явление возникновения ЭДС. Магнитный поток через контур. Магнитный поток. Проявление явления самоиндукции. Индуктивность. Самоиндукция. Энергия магнитного поля. Величина. Проводник. Вывод в электротехнике. Энергия магнитного поля тока. Единицы измерения. Индуктивность катушки.

«Изучение явления электромагнитной индукции» - Переменное магнитное поле. Явление электромагнитной индукции. Результирующее поле. Вихревое электрическое поле. Закон электромагнитной индукции. Торможение подвижных частей. Токи Фуко. Применение. DФВ. Закон Фарадея универсален. Увеличение потока. Механизм возникновения. Движение медной гребенки. Электродвигатель.

Урок

Физика

133 темы
Картинки
Презентация: Индукция поля | Тема: Электромагнитная индукция | Урок: Физика | Вид: Картинки