Министерство образования и науки

Российской федерации

Курганский государственный университет

Кафедра общей физики

Изучение явления взаимной индукции

Методические указания

к выполнению лабораторной работы по физике №

для студентов направлений 190700.62, 231000.62, 222000.62,

221700.62, 090900.62,190100.62,190100.62,280700.62, 151900.62,

150700.62, 190600.62, 220400.62, 220700.62, 140400.62,

020100.62, 020100.62, 020100.62, 150700.62,

221700.62, 140400.62, 280700.62, 190100.62

Курган 2011

Кафедра «Общая физика»

Дисциплина: «Физика»

направлений 190700.62, 231000.62, 222000.62, 221700.62, 090900.62, 190100.62, 190100.62, 280700.62, 151900.62, 150700.62, 190600.62, 220400.62, 220700.62, 140400.62, 020100.62, 020100.62, 020100.62, 150700.62, 221700.62, 140400.62, 280700.62,190100.62

Составили: доцент, канд. техн. наук Л.Ф. Глухова

доцент, канд.физ.-мат. наук В.М. Овсянов

Утверждены на заседании кафедры «___»__________ 2011г.

Рекомендованы методическим советом университета

«___» __________ 2011г.

Цель работы:

1. Изучение зависимости эдс. индукций во вторичной катушке от силы переменного тока в первичной катушке.

2. Изучение зависимости эдс. индукции от частоты переменного тока в первичной катушке.

3. Изучение зависимости эдс. индукции от взаимного расположения катушек..

Приборы и принадлежности:

1. Звуковой генератор (ЗГ).

2. Электронный осциллограф (ЭО).

3. Модуль ФПЭ – 0.5.

Теоретическое введение

В 1831 году английский физик М.Фарадей открыл явление электромагнитной индукции. Электромагнитной индукцией называется явление возникновения электродвижущей силы (эдс индукции) в проводящем контуре, находящемся в переменном магнитном поле. Согласно закону Фарадея эдс индукции в контуре прямо пропорциональна скорости изменения магнитного потока сквозь поверхность, ограниченную контуром.

. (1)

Знак «-» в правой части формулы определяет направление индукционного тока в соответствии с правилом Ленца: индукционный ток в контуре имеет такое направление, что создаваемое им магнитное поле препятствует изменению магнитного потока, вызвавшему этот индукционный ток.

Рассмотрим два неподвижных контура 1 и 2, расположенные на некотором расстоянии друг от друга (рис.1). Если по контуру 1 пропустить ток, то он создает поток магнитной индукции через контур 2, который будет пропорционален току

. (2)

Коэффициент пропорциональности называется коэффициентом взаимной индукции контуров или взаимной индуктивностью контуров. Он зависит от формы, размеров и взаимного расположения контуров 1 и 2, а также от магнитных свойств окружающей среды. Единица взаимной индуктивности – генри (Гн).

При изменении тока в первом контуре магнитный поток через второй контур изменяется, следовательно, в нем наводится эдс взаимной индукции:

. (3)

Формула (3) справедлива в отсутствие ферромагнетиков.

Явление возникновения эдс в одном из контуров при изменении силы тока в другом называется взаимной индукцией.

Рис. 1 – Магнитный поток контура 1, пронизывающий контур 2

Если поменять местами контуры 1 и 2 и провести все предыдущие рассуждения, то получим

. (4)

Доказано, что коэффициенты взаимной индукции

. (5)