Таким образом, условием появления Э.Д.С. индукции в катушке «а» является изменение магнитного потока, проходящего через площадь, охватываемую витками катушки «а»
3. Модуль ei находится по формуле:
(2)
N - число витков катушки «а».
DФ- изменение магнитного потока.
Dt- время изменения магнитного потока.
- скорость изменения магнитного потока.
4. В нашем опыте при движении магнита изменяется магнитный поток катушки
рис 3.
При внесении магнита в катушку, индукция магнитного поля и магнитный поток в катушке увеличивается. У нас вектора и сонаправлены : 00, cos +1 Ф>0. Из рисунка 3 видно, что B2>B1 и Ф2>Ф1, тогда изменение магнитного потока DФ>0.
Рис 4
При удалении магнита из катушки индукция магнитного поля в катушке уменьшается , уменьшается поток Ф, проходящий через катушку. Ф2<Ф1. DФ= (Ф2-Ф1) <0
Рис 5 Рис 6
Опыт показывает, что при внесении магнита в катушку (при удалении магнита от катушки), в катушке возникает eиндукции , если к катушке подключён микроамперметр, то возникает индукционный ток, магнитное поле которого зависит от направления движения магнитного потока индукционного тока.
Если направление магнитного поля индукционного тока будет совпадать с направлением магнитного поля магнита, то такая Э.Д.С индукции считается положительной ( если B и Bi- сонаправлены, то eиндукции>0).
Если – же направление магнитного поля индукционного тока противоположно направлению магнитного поля магнита, то такая ЭДС индукции считается отрицательной ( если B и Bi- противоположны , то eиндукции<0).
На опыте можно установить, что при внесении магнита в проводящее кольцо (или замкнутую катушку) в нем возникает Э.Д.С индукции и индукционный ток, магнитное поле которого противоположно магнитному полю магнита.
Кольцо
Кольцо отталкивается от магнита . В этом случае Э.Д.С. индукции отрицательна (eиндукции<0) а изменение магнитного поля в (катушке) кольце положительно ( DФ>0).
При удалении магнита из кольца возникающая в кольце Э.Д.С. индукции положительна , так как магнитное поле магнита и индукционного тока имеют одинаковое направление ( кольцо притягивается к магниту ) рис 7.
Кольцо
Зная направление магнитного поля индукционного тока , можно по правилу правой руки (можно правило буравчика с правой резьбой) найти направление индукционного тока.
Выполнение работы.
Подключите миллиамперметр к катушке.
При объяснении каждого опыта (опыт от №1 до №5) сделать рисунок, подобный рисунку указанному в пункте 1, на котором указать направление движения магнита, магнитные полюса катушки, отклонение стрелки прибора ( вправо или влево от нуля). Для каждого опыта указать правильный ответ на следующие вопросы:
¾ Существует ли в катушке ЭДС индукции?
¾ Существует ли индукционный ток в катушке ?
¾ Как изменяется магнитный поток в катушке ( увеличивается, уменьшается, остается постоянным)?
¾ Каков знак изменения магнитного потока?
¾ Как направлено магнитное поле индукционного тока по отношению к магнитному полю магнита?
¾ Каков знак Э.Д.С индукции?
¾ Как пишется формула (2) с учетом знаков DФ и ei?
Опыты
1. Вносим магнит северным полюсом в катушку.
Рис 9.
2. Выносим магнитный момент из катушки.
3. Вносим магнит положительным полюсом в катушку .
4. Выносим магнит из катушки.
5. Магнит, внесённый в катушку покоится относительно катушки.
6. Сделать выводы из опытов ( №1-№5)
¾ В каком случае возникает Э.Д.С. индукции в катушке?
¾ В каком случае магнитное поле индукционного тока направлено навстречу магнитному полю магнита?
¾ В каком случае магнитное поле индукционного тока и магнита сонапрвлены?
¾ От чего зависит знак Э.Д.С индукции?