4.2 Явление электромагнитной индукции

http://fizmat.by/pic/PHYS/page448/im4.gif

Прослушать урок можно на сайте "физика для школьников" Явление электромагнитной индукции.
Основные понятия: явление электромагнитной индукции, электродвижущая сила (э.д.с.) индукции, индукционный ток, правило Ленца, явление самоиндукции.

Явление электромагнитной индукции (ЭМИ)

Английский ученый Майкл Фарадей:

“Если электрический ток, способен намагнитить кусок железа. Не может ли магнит, в свою очередь, вызвать появление электрического тока?”

В 1821 г. М.Фарадей записал в своем дневнике: “Превратить магнетизм в электричество”. Через 10 лет эта задача была им решена. Он открыл явление электромагнитной индукции.

1 Опыт. Соединив гальванометр с катушкой, мы вдвигаем внутрь катушки постоянный магнит. При этом гальванометр покажет изменение тока в цепи.

Так как никакого источника тока у нас в цепи нет, то логично предположить, что ток возникает вследствие появления магнитного поля внутри катушки. Когда мы будем вытаскивать магнит обратно из катушки, мы увидим, что снова изменятся показания гальванометра, но его стрелка при этом отклонится в противоположную сторону. Мы опять получим ток, но уже направленный в другую сторону.

2 опыт с теми же элементами, только при этом мы зафиксируем магнит неподвижно, а надевать на магнит и снимать с него мы теперь будем саму катушку, подсоединенную к гальванометру. Мы получим те же результаты стрелка гальванометра будет показывать нам появление тока в цепи. При этом, когда магнит неподвижен, тока в цепи нет стрелка стоит на ноле.

Можно провести измененный вариант такого же опыта, только постоянный магнит заменить электрическим, который можно включать и выключать. Получим схожие с первым опытом результаты при движении магнита внутри катушки. Но, кроме того, при выключении и выключении неподвижного электромагнита, он будет вызывать кратковременное появление тока в цепи катушки.

Катушку можно заменить проводящим контуром и проделать опыты по перемещению и вращению самого контура в постоянном магнитном поле, либо же магнита внутри неподвижного контура. Результаты будут те же появление тока в цепи при движении магнита или контура.

Изменение магнитного поля вызывает появление тока, этот ток назвали индукционным ((от лат. inductio, букв. – наведение).

Определение явления электромагнитной индукции: При всяком изменении магнитного потока, пронизывающего контур замкнутого проводника, в этом проводнике возникает электрический ток, существующий в течение всего процесса изменения магнитного потока.

Открытие электромагнитной индукции принадлежит к числу самых замечательных научных достижений первой половины XIX века, которое вызвало бурное развитие электротехники и радиотехники.

Микротест:

В металлическое кольцо в течении первых 2 с вдвигают магнит, в течение следующих 3с магнит оставляют неподвижным, а в течении последних 4 с магнит вынимают из кольца. В какие промежутки времени в катушке течет ток?

а) 0 – 2 с;

б) 0 – 2 с и 5 – 9 с;

в) 0 – 9 с;

г) 2 – 9 с.