Si los cambios campo magnético no pasa, no habrá corriente eléctrica. Incluso si el campo magnético existe. Podemos decir que la corriente eléctrica inductiva es directamente proporcional, en primer lugar, al número de vueltas y, en segundo lugar, a la velocidad del campo magnético con el que este campo magnético cambia con respecto a las vueltas de la bobina.
Arroz. 3. ¿Qué determina la magnitud de la corriente inductiva?
Para caracterizar el campo magnético se utiliza una cantidad llamada flujo magnético. Caracteriza el campo magnético en su conjunto, hablaremos de esto en la próxima lección. Ahora solo notamos que es el cambio en el flujo magnético, es decir el número de líneas de campo magnético que penetran un circuito con corriente (una bobina, por ejemplo), conduce a la aparición de una corriente de inducción en este circuito.
Física. Grado 9
Tema: Campo electromagnético
Lección 44. flujo magnético
Eryutkin E.S., profesor de física la categoría más alta GOU SOSH №1360
Introducción. experimentos de faraday
Continuando con el estudio del tema "Inducción electromagnética", echemos un vistazo más de cerca a un concepto como flujo magnético.
Ya sabes cómo detectar un fenómeno inducción electromagnética- si se cruza un conductor cerrado líneas magnéticas, se genera una corriente eléctrica en este conductor. Tal corriente se llama inductiva.
Ahora analicemos cómo se genera esta corriente eléctrica y qué es lo principal para que aparezca esta corriente.
En primer lugar, volvamos a la experiencia de faraday y mire de nuevo sus características importantes.
Entonces, tenemos un amperímetro, una bobina con un número grande vueltas, que está en cortocircuito con este amperímetro.
Tomamos un imán y, de la misma manera que en la lección anterior, bajamos este imán a la bobina. La flecha se desvía, es decir, hay una corriente eléctrica en este circuito.
Arroz. 1. Experiencia en la detección de corriente de inducción.
Pero cuando el imán está dentro de la bobina, no hay corriente eléctrica en el circuito. Pero tan pronto como intentas sacar este imán de la bobina, vuelve a aparecer una corriente eléctrica en el circuito, pero la dirección de esta corriente cambia a la opuesta.
Tenga en cuenta también que el valor de la corriente eléctrica que fluye en el circuito también depende de las propiedades del propio imán. Si tomas otro imán y haces el mismo experimento, el valor de la corriente cambia significativamente, en este caso la corriente se vuelve más pequeña.
Después de realizar experimentos, podemos concluir que la corriente eléctrica que se produce en un conductor cerrado (en una bobina) está asociada al campo magnético de un imán permanente.
En otras palabras, la corriente eléctrica depende de alguna característica del campo magnético. Y ya hemos introducido tal característica: inducción magnética.
Recuerde que la inducción magnética se denota con la letra, es una cantidad vectorial. Y la inducción magnética se mide en Tesla.
⇒ - Tesla - en honor al científico europeo y americano Nikola Tesla.
Inducción magnética caracteriza el efecto de un campo magnético sobre un conductor portador de corriente colocado en este campo.
Pero, cuando hablamos de corriente eléctrica, debemos entender que la corriente eléctrica, y esto lo sabéis del grado 8, surge bajo la acción de campo eléctrico.
Por lo tanto, podemos concluir que la corriente de inducción eléctrica aparece debido al campo eléctrico, que a su vez se forma como resultado del campo magnético. Y tal relación sólo se lleva a cabo debido a flujo magnético.
Profesor de física GBOU escuela secundaria No. 58 de la ciudad de Sebastopol Safronenko N.I.
Tema de la lección: Los experimentos de Faraday. Inducción electromagnética.
Trabajo de laboratorio"Investigación del fenómeno de la inducción electromagnética"
Objetivos de la lección : Saber/comprender: definición del fenómeno de la inducción electromagnética. Ser capaz de describir y explicar la inducción electromagnética,ser capaz de observar fenomenos naturales, uso sencillo instrumentos de medición para estudiar fenómenos físicos.
- desarrollando: desarrollar pensamiento lógico, interés cognitivo, observación.
- educativo: Generar confianza en la posibilidad de conocer la naturaleza,necesitaruso razonable de los logros científicos para mayor desarrollo sociedad humana, respeto por los creadores de la ciencia y la tecnología.
Equipo: Inducción electromagnética: bobina de galvanómetro, imán, bobina de núcleo, fuente de corriente, reóstato, bobina de núcleo de CA, anillo sólido y ranurado, bobina de bulbo. Una película sobre M. Faraday.
Tipo de lección: lección combinada
Método de lección: parcialmente exploratorio, explicativo e ilustrativo
§21(p.90-93), preguntas de respuesta oral p.90, prueba 11 p.108
Trabajo de laboratorio
Estudio del fenómeno de la inducción electromagnética
Objetivo: descubrir
1) en qué condiciones se produce una corriente de inducción en un circuito cerrado (bobina);
2) qué determina la dirección de la corriente de inducción;
3) lo que determina la fuerza de la corriente de inducción.
Equipo : miliamperímetro, bobina, imán
Durante las clases.
Conecte los extremos de la bobina a los terminales de miliamperímetro.
1. Averiguar qué se produce una corriente eléctrica (inductiva) en la bobina cuando cambia el campo magnético dentro de la bobina. Se pueden inducir cambios en el campo magnético dentro de una bobina empujando un imán dentro o fuera de la bobina.
a) Inserte el imán con el polo sur en la bobina y luego retírelo.
b) Inserte el imán con el polo norte en la bobina y luego retírelo.
Cuando el imán se movió, ¿apareció una corriente (inductiva) en la bobina? (Al cambiar el campo magnético, ¿apareció una corriente de inducción dentro de la bobina?)
2. Averiguar qué la dirección de la corriente de inducción depende de la dirección del movimiento del imán en relación con la bobina (el imán se inserta o retira) y en qué polo se inserta o retira el imán.
a) Inserte el imán con el polo sur en la bobina y luego retírelo. Observa lo que sucede con la aguja miliamperimétrica en ambos casos.
b) Inserte el imán con el polo norte en la bobina y luego retírelo. Observa lo que sucede con la aguja miliamperimétrica en ambos casos. Dibuja las direcciones de desviación de la aguja miliamperimétrica:
polos de imán
Contraerse
del carrete
Polo Sur
Polo Norte
3. Averiguar qué la fuerza de la corriente de inducción depende de la velocidad del imán (la tasa de cambio del campo magnético en la bobina).
Inserte lentamente el imán en la bobina. Observe las lecturas en miliamperímetros.
Inserte rápidamente el imán en la bobina. Observe las lecturas en miliamperímetros.
Conclusión.
durante las clases
¿Camino al conocimiento? Ella es fácil de entender. La respuesta es sencilla: “Te equivocas y te vuelves a equivocar, pero cada vez menos, menos. Expreso la esperanza de que la lección de hoy sea una menos en este camino del conocimiento. Nuestra lección está dedicada al fenómeno de la inducción electromagnética, que fue descubierto por el físico inglés Michael Faraday el 29 de agosto de 1831. ¡Un caso raro cuando la fecha de un nuevo descubrimiento notable se conoce con tanta precisión!
El fenómeno de la inducción electromagnética es el fenómeno de la ocurrencia de una corriente eléctrica en un conductor cerrado (bobina) cuando un campo magnético externo cambia dentro de la bobina. La corriente se llama inductiva. Inducción: señalar, recibir.
El propósito de la lección: estudiar el fenómeno de la inducción electromagnética, es decir, en qué condiciones ocurre una corriente de inducción en un circuito cerrado (bobina), averigüe qué determina la dirección y la magnitud de la corriente de inducción.
Simultáneamente con el estudio del material, realizarás trabajos de laboratorio.
A principios del siglo XIX (1820), después de los experimentos del científico danés Oersted, quedó claro que una corriente eléctrica crea un campo magnético a su alrededor. Repasemos esta experiencia. (Estudiante cuenta la experiencia de Oersted ). Después de eso, surgió la pregunta de si es posible obtener una corriente utilizando un campo magnético, es decir. realizar la acción inversa. En la primera mitad del siglo XIX, los científicos recurrieron a tales experimentos: comenzaron a buscar la posibilidad de crear una corriente eléctrica debido a un campo magnético. M. Faraday escribió en su diario: "Convierte el magnetismo en electricidad". Y fue a su meta durante casi diez años. Manejó la tarea brillantemente. Como recordatorio de lo que debería estar pensando todo el tiempo, llevaba un imán en el bolsillo. Con esta lección rendiremos homenaje al gran científico.
Considere a Michael Faraday. ¿Quién es él? (El estudiante habla de M. Faraday ).
Hijo de herrero, vendedor ambulante de periódicos, encuadernador, autodidacta que estudió física y química de forma independiente a partir de libros, ayudante de laboratorio de la destacada química Devi y finalmente científico, hizo un gran trabajo, demostró ingenio, perseverancia, perseverancia hasta que recibió una corriente eléctrica usando un campo magnético.
Hagamos un viaje a esos tiempos lejanos y reproduzcamos los experimentos de Faraday. Faraday es considerado el mayor experimentador de la historia de la física.
norte S
1) 2)
Snorte
El imán se insertó en la bobina. Cuando el imán se movió, se registró una corriente (inducción) en la bobina. El primer esquema era bastante simple. En primer lugar, M. Faraday utilizó una bobina con un gran número de vueltas en sus experimentos. La bobina estaba conectada a un instrumento miliamperímetro. Hay que decir que en aquellos lejanos tiempos no bastaba buenas herramientas para medir la corriente eléctrica. Por lo tanto, usaron un inusual solución técnica: tomaron una aguja magnética, colocaron un conductor junto a ella, a través del cual fluía la corriente, y por la desviación de la aguja magnética juzgaron la corriente que fluía. Juzgaremos la corriente por las lecturas de un miliamperímetro.
Los estudiantes reproducen la experiencia, realizan el paso 1 en el trabajo de laboratorio. Notamos que la aguja del miliamperímetro se desvía de su valor cero, es decir muestra que apareció una corriente en el circuito cuando el imán se movió. Tan pronto como el imán se detiene, la flecha vuelve a la posición cero, es decir, no hay corriente eléctrica en el circuito. La corriente aparece cuando cambia el campo magnético dentro de la bobina.
Llegamos a lo que hablamos al comienzo de la lección: obtuvimos una corriente eléctrica usando un campo magnético cambiante. Este es el primer mérito de M. Faraday.
El segundo mérito de M. Faraday: estableció de qué depende la dirección de la corriente de inducción. Lo instalaremos también.Los estudiantes completan el ítem 2 en el trabajo de laboratorio. Pasemos al párrafo 3 del trabajo de laboratorio. Averigüemos que la fuerza de la corriente de inducción depende de la velocidad del imán (la tasa de cambio del campo magnético en la bobina).
¿Qué conclusiones sacó M. Faraday?
Aparece una corriente eléctrica en un circuito cerrado cuando cambia el campo magnético (si el campo magnético existe, pero no cambia, entonces no hay corriente).
La dirección de la corriente de inducción depende de la dirección del movimiento del imán y sus polos.
La fuerza de la corriente inductiva es proporcional a la tasa de cambio del campo magnético.
El segundo experimento de M. Faraday:
Tomé dos bobinas en un núcleo común. Uno conectado a un miliamperímetro, y el segundo con llave a una fuente de corriente. Tan pronto como se cerró el circuito, el miliamperímetro mostró la corriente de inducción. Abierto, también, mostró corriente. Mientras el circuito está cerrado, es decir hay corriente en el circuito, el miliamperímetro no mostró la corriente. El campo magnético existe pero no cambia.
Considerar versión moderna Experimentos de M. Faraday. Traemos y sacamos un electroimán, un núcleo en una bobina conectada a un galvanómetro, encendemos y apagamos la corriente, cambiamos la intensidad de la corriente con la ayuda de un reóstato. Se coloca una bobina con una bombilla en el núcleo de la bobina a través de la cual fluye corriente alterna.
descubierto términos ocurrencia en un circuito cerrado (bobina) de corriente de inducción. Y lo que escausa su ocurrencia? Recordemos las condiciones para la existencia de una corriente eléctrica. Son partículas cargadas y campo eléctrico. El hecho es que un campo magnético cambiante genera un campo eléctrico (vórtice) en el espacio, que actúa sobre los electrones libres en la bobina y los pone en un movimiento dirigido, creando así una corriente de inducción.
El campo magnético cambia, el número de líneas de campo magnético a través de un circuito cerrado cambia. Si gira el marco en un campo magnético, aparecerá una corriente de inducción en él.Mostrar modelo de generador.
El descubrimiento del fenómeno de la inducción electromagnética fue de gran importancia para el desarrollo de la tecnología, para la creación de generadores, con la ayuda de los cuales Energía eléctrica, que se encuentran en empresas industriales de energía (centrales eléctricas).Se proyecta una película sobre M. Faraday "De la electricidad a los generadores eléctricos" de 12,02 minutos.
Los transformadores funcionan con el fenómeno de la inducción electromagnética, con la ayuda de la cual transmiten electricidad sin pérdida.Se muestra una línea eléctrica.
El fenómeno de la inducción electromagnética se utiliza en el funcionamiento de un detector de fallas, con la ayuda de la cual se examinan vigas y rieles de acero (las heterogeneidades en la viga distorsionan el campo magnético y aparece una corriente de inducción en la bobina del detector de fallas).
Me gustaría recordar las palabras de Helmholtz: "Mientras la gente disfrute de los beneficios de la electricidad, recordará el nombre de Faraday".
“Sean santos aquellos que en fervor creativo, explorando el mundo entero, descubrieron leyes en él.”
Creo que en nuestro camino del conocimiento hay aún menos errores.
¿Que has aprendido? (Que la corriente se puede obtener usando un campo magnético cambiante. Descubrimos de qué depende la dirección y la magnitud de la corriente de inducción).
¿Que has aprendido? (Obtenga una corriente de inducción usando un campo magnético cambiante).
Preguntas:
Se inserta un imán en el anillo de metal durante los dos primeros segundos, durante los dos segundos siguientes permanece inmóvil dentro del anillo, durante los dos segundos siguientes se retira. ¿Cuánto tiempo tarda la corriente en fluir a través de la bobina? (De 1-2s; 5-6s).
Se coloca un anillo con una ranura y sin ella en el imán. ¿Qué es la corriente inducida? (En un círculo cerrado)
En el núcleo de la bobina que está conectada a la fuente corriente alterna, hay un anillo. Enciende la corriente y el anillo rebota. ¿Por qué?
Disposición del tablero:
"Convierte el magnetismo en electricidad"
M. Faraday
Retrato de M. Faraday
Dibujos de los experimentos de M. Faraday.
La inducción electromagnética es el fenómeno de la aparición de una corriente eléctrica en un conductor cerrado (bobina) cuando un campo magnético externo cambia dentro de la bobina.
Esta corriente se llama inductiva.
