Правила техники безопасности. 1.Будьте внимательны и дисциплинированны, точно выполняйте указания учителя
1.Будьте внимательны и дисциплинированны, точно выполняйте указания учителя.
2. Не приступайте к выполнению работы без разрешения преподавателя .
3. Размещайте приборы, материалы, оборудование на своем рабочем месте таким образом, чтобы исключить их падение или опрокидывание.
4. При работе с приборами из стекла соблюдайте особую осторожность При выполнении лабораторных работ нельзя использовать разбитые стеклянные трубки, трубки с трещинами Для предотвращения падения стеклянные сосуды (пробирки, колбы) при проведении опытов осторожно закрепляйте в лапке штатива. Осколки стекла нельзя собирать со стола руками. Для этого нужно использовать щетку и совок.
5. При проведении опытов не допускайте предельных нагрузок измерительных приборов.
6. При сборке экспериментальных установок используйте провода (с наконечниками и предохранительными чехлами) с прочной изоляцией без видимых повреждений.
7.Источник тока и электрической цепи подключайте в последнюю очередь. 8.Собранную цепь включайте только после проверки и с разрешения преподавателя . Проверяйте наличие напряжения на источниках питания или других частях электроустановки с помощью прибора для измерения напряжения.
9.Не прикасайтесь к находящимся под напряжением элементам цепей, лишенным изоляции. Не производите пересоединения в цепях до отключении источника электропитания.
10.Следите, чтобы изоляция проводов была исправна, а на концах проводов были наконечники. При сборке электрической цепи провода располагайте аккуратно, а наконечники плотно соединяйте с клеммами.
11.Выполняйте измерения и наблюдения, соблюдая осторожность, чтобы случайно не прикоснуться к оголенным проводам (токоведущим частям, находящимся под напряжением).
12.Не прикасайтесь к конденсаторам, даже после отключения электрической цепи от источника питания, их сначала нужно разрядить.По окончании работы отключите источник питания, после чего разберите электрическую цепь.
13.Обнаружив неисправность в электрических установках, находящихся под напряжением, немедленно отключите источник тока и сообщите об этом учителю.
14.По окончании работы отключите источник электропитания, после чего разберите электрическую цепь.
15.Не уходите с рабочего места без разрешения преподавателя .
Лабораторная работа № 10
1 уровень( репродуктивный)
Тема:«Изучение явления электромагнитной индукции»
Теория.
Закон электромагнитной индукции – один из фундаментальных законов физики, позволяющий объяснить многие явления природы и оказавший определяющее влияние на развитие техники. Открытие электромагнитной индукции было сделано 29 августа 1831 г английским ученым Фарадеем.
Первоначально была открыта индукция в неподвижных друг относительно друга катушек с медным проводом. Одна из катушек была подсоединена к гальванометру, другая присоединена через ключ к источнику питания. Индукционный ток наблюдался при замыкании и размыкании цепи, т.е при изменении магнитного потока , пронизывающего катушку. Затем, ясно понимая, что сближение или удаление проводников с током должно приводить к тому же результату, что и замыкание и размыкание цепи, Фарадей с помощью опытов доказал, что ток возникает при перемещении катушек относительно друг друга (рис. 1).
17 октября был обнаружен индукционный ток в катушке во время вдвигания (или выдвигания) магнита (рис. 2).
рис 2
В течение одного месяца Фарадей опытным путем открыл все существенные особенности явления электромагнитной индукции и выяснил, от чего зависит появление индукционного тока в опытах, которые внешне выглядят по-разному.
В замкнутом проводящем контуре возникает ток при изменении числа линий магнитной индукции, пронизывающих поверхность, ограниченную этим контуром. Это явление называется электромагнитной индукцией. А ток, возникающий в контуре, называется индукционным.
Индукционный ток, возникший в проводнике, взаимодействует с породившим его током или магнитом. Если магнит (или катушку с током) приближать к замкнутому проводнику, то появляющийся индукционный ток своим магнитным полем обязательно отталкивает магнит (катушку). При удалении магнита возникает притяжение катушки и магнита .В этих опытах наблюдается неукоснительное выполнение закона сохранения энергии. Индукционный ток всегда направлен так, что созданное им магнитное поле стремится уменьшить изменения первичного магнитного потока .
Рис3. рис.4
Если бы магнитное поле нашей планеты было очень большим и сильно неоднородным, то быстрые движения проводящих тел( человеческое тело -хороший проводник) на ее поверхности и в атмосфере были бы невозможны из-за интенсивного взаимодействия индуцированного в теле тока с этим полем. Тела(любые, в том числе и человек) двигались бы как в плотной вязкой среде и при этом сильно разогревались бы. Ни самолеты, ни ракеты не могли бы летать
Согласно правилу Ленца возникающий в замкнутом контуре индукционный ток своим магнитным полем противодействует тому изменению магнитного потока, которым он вызван.Это правило было установлено русским физиком Э. X. Ленцем (1804-1865).
Согласно закону электромагнитной индукции ЭДС индукции в замкнутом контуре численно равна и протвоположно по знаку скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром:
E = - ,
ЭДС индукции, возникающая в соленоиде ( катушка с большим числом витков медного провода)
E = -N , где N - число витков в соленоиде.
∆Ф = Ф - Ф - изменение магнитного потока за время ∆t
Формула для расчета магнитного потока Ф=ВScosα .Потоком вектора магнитной индукции через поверхность площадью S называют величину, равную произведению модуля вектора магнитной индукции на площадь S и косинус угла α между векторами и (нормалью к поверхности)
ЭДС самоиндукции возникает, если магнитный поток, пронизывающий контур, изменяется за счет изменения тока в самом контуре .
Если ∆I– изменение силы тока в соленоиде за время ∆t, то
ЭДС самоиндукции, возникающая в соленоиде при изменении его собственного магнитного потока равна :
= - L , где L – индуктивность контура. Единицу индуктивности в СИ называют генри (Гн).
3акон Ома для замкнутого контура I =
Энергия магнитного поля, контура с током W =
L – индуктивность контура
I – сила тока в контуре
Уровень( репродуктивный)
Цель работы: :экспериментальным путем изучить магнитные свойства поля катушки с током, подтвердить экспериментально утверждение о том, что при изменении магнитного поля, пронизывающего контур в нем возникает индукционный ток, подтвердить экспериментально справедливость правила Ленца
Оборудование: миллиамперметр, амперметр источник питания, катушки с сердечниками, дугообразный или полосовой магнит выключатель кнопочный, соединительные провода, магнитная стрелка (компас), реостат.
Контрольные вопросы :
1.Почему возникает индукционный ток в катушке при приближении и удалении магнита ?_____________________________________________________________
______
2.Что называется электромагнитной индукцией?____________________________
______
_______
3.Какова причина возникновения индукционного тока?_______________________
______
4.Сформулируйте правило Ленца._________________________________________
______
5. Какой закон природы положен в основу правила Ленца?___________________
______
6.Запишите формулу закона электромагнитной индукции для замкнутого контура.
______
7.Запишите и сформулируйте закон Ома для замкнутой цепи ________________
______
8. Чему равна энергия магнитного поля контура с током?_____________________
______