Лабораторная работа № 9

6. ИЗУЧЕНИЕ ЯВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ

1. Цель работы

1. Изучить явление электромагнитной индукции, проверить экспериментально правило Ленца.

2. Оборудование

1. Полосовой магнит

2. Гальванометр

3. Катушка

4. Соединительные провода

3. Краткие теоретические сведения

Явление электромагнитной индукции состоит в том, что изменяющийся во времени магнитный поток через плоскость, ограниченную замкнутым проводящим контуром, вызывает появление электрического тока в замкнутом контуре. Это явление доказывает взаимосвязь электрического и магнитного полей.

ЭДС индукции определяется скоростью изменения магнитного потока

Еi = -

ΔФ Δt

(1)

Направление индукционного тока в контуре определяется правилом Ленца: возникающий в контуре индукционный ток имеет такое направление, что созданный им поток магнитной индукции через площадь ограниченную контуром, стремится компенсировать то изменение магнитного потока, которое вызывает данный ток.

Это означает, что при увеличении магнитного потока поле возникающего индукционного тока стремится его уменьшить, а при уменьшении - увеличить. Зная направление магнитного поля индукционного тока, можно определить направление самого тока.

4. Ход работы

1. Катушку подключить к зажимам гальванометра.

2. Северный полюс полосового магнита внесите в катушку вдоль ее оси. Заметьте направление отклонения стрелки гальванометра. Выполните рисунок опыта.

3. Северный полюс полосового магнита вынесите из катушки вдоль ее оси. Заметьте направление отклонения стрелки гальванометра. Выполните рисунок опыта.

4. Южный полюс полосового магнита внесите в катушку вдоль ее оси. Заметьте направление отклонения стрелки гальванометра. Выполните рисунок опыта.

5. Южный полюс полосового магнита вынесите из катушки вдоль ее оси. Заметьте направление отклонения стрелки гальванометра. Выполните рисунок опыта.

6. Изобразите на рисунках направление магнитного поля магнитов.

Определите в каждом опыте, как меняется магнитный поток: нарастает или убывает (при приближении магнита он нарастает, а при удалении – убывает). Укажите это под каждым рисунком: ΔФ или ΔФ 0.

9.4.7 Исходя из того, как изменяется магнитный поток, определите направление

29

магнитного поля индукционного тока.

7. Затем пользуясь правилом буравчика определите направление индукционного тока.

8. Все ваши результаты отразите на рисунках. Сравните полученные вами по правилу Ленца направления индукционного тока в выполненных четырех опытах с направлениями отклонения стрелки гальванометра. Сделайте вывод.

9. Качественно проверьте зависимость ЭДС индукции от модуля вектора магнитной индукции и скорости движения магнита.

Для этого:

1. Внесите в катушку вдоль ее оси прижатые друг к другу одноименными полюсами полосовые магниты;

2. Повторите предыдущий опыт, вдвигая магниты в катушку с большей скоростью;

3. Сделайте выводы.

5. Контрольные вопросы

1. В чем состоит явление электромагнитной индукции?

2. Почему для обнаружения индукционного тока мы используем катушки, а не отдельные витки из проволоки, ведь сопротивление катушек больше, чем одного витка? (При меньшем сопротивлении сила индукционного тока должна быть больше, и его легче было бы обнаружить).

3. Покажите, что размерность ЭДС, вычисленная по формуле (1), соответствует вольту.

6. Содержание отчета

1. Название лабораторной работы

2. Цель работы

3. Оборудование

4. Рисунки опытов – 4 шт.

5. Выводы

30