Лабораторная работа № 6. Электромагнитная индукция.
Цель работы:
Знакомство с компьютерным моделированием явления электромагнитной индукции (ЭМИ).
Экспериментальное подтверждение закономерностей ЭМИ.
Краткая теория:
Электромагнитной индукцией называется возникновение в проводящем контуре индукционного тока при изменении числа линий магнитной индукции, пронизывающих этот контур.
Закон Фарадея для ЭМИ: ЭДС индукции, возникающая в контуре, пропорциональна скорости изменения магнитного поток, пронизывающего этот контур:
Самоиндукцией называется возникновение индукционного тока в проводнике при изменении силы тока в этом проводнике.
Правило Ленца – индукционный ток всегда направлен таким образом, чтобы противодействовать причине, его вызвавшей.
Вихревые токи в толще массивных проводящих тел называются токами Фуко.
Циркуляцией
магнитного поля
называется интеграл:
Токами Фуко называются замкнутые вихревые токи в толще массивных проводников
Порядок выполнения работы:
Установите программу « Электромагнитная индукция».
Установите начальные параметры
Ом,
____________
мТл, L=
____________м.Запустите эксперимент, щелкнув мышкой кнопку « старт». Наблюдайте движение перемычки и изменение магнитного потока Ф.
Установите указанное в таблице значение скорости движения перемычки, нажмите « старт». Значения ЭДС и тока индукции занесите в таблицу.
Проделайте измерения для всех значений скоростей, занесенных в таблицу.
Значения ЭДС и тока индукции занесите в таблицу.
Измените значение магнитной индукции
=_______мТл
и
мТл.Проделав эксперимент, заполните таблицу.
v,м/с
|
-10 |
-8 |
-6 |
-4 |
-2 |
0 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
,
В
,мА
,
В
,мА
,
В
,мА
Постройте на одном листе графики зависимости тока индукции от скорости движения перемычки при трех значениях индукции магнитного поля.
Для каждой прямой определите тангенс угла наклона по формуле:
Вычислите теоретические значения тангенса угла наклона каждой прямой по формуле:
Заполните таблицу результатов измерений
Номер измерения |
|
|
1
|
|
|
2
|
|
|
3
|
|
|
Сделайте выводы по графикам и результатам измерений.
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Вопросы для самоконтроля.
1. Что называется магнитным потоком? Как определяется магнитный поток?
2. Сформулируйте определение явления электромагнитной индукции.
3. Запишите закон Фарадея для электромагнитной индукции.
4. Дайте определение циркуляции магнитного поля.
5. Какое поле называется вихревым?
6. Что такое токи Фуко?
7. Что называется явлением самоиндукции?
8. Запишите закон самоиндукции.
9. Чем отличается электрическое поле, созданное точечным зарядом, от электрического поля, появляющегося при электромагнитной индукции?.