Явление электромагнитной индукции презентация. Презентация к уроку "явление электромагнитной индукции"

Презентация на тему "Электромагнитная индукция. Опыты Фарадея" по физике в формате powerpoint. В данной презентации для школьников рассказывается, как было открыто явление электромагнитной индукции, что собой представляет данное явление и какие имеет законы. Авто презентации: учитель Попова И.А.

Фрагменты из презентации

Открытие явления электромагнитной индукции

Явление электромагнитной индукции было открыто выдающимся английским физиком М. Фарадеем в 1831 г. Оно заключается в возникновении электрического тока в замкнутом проводящем контуре при изменении во времени магнитного потока, пронизывающего контур.

Явление электромагнитной индукции

заключается в возникновении электрического тока в замкнутом проводящем контуре при изменении во времени магнитного потока, пронизывающего контур.

Магнитный поток

Магнитным потоком Φ через площадь S контура называют величину
Φ = B · S · cos α
где B – модуль вектора магнитной индукции,
α – угол между вектором и нормалью к плоскости контура
Единица магнитного потока в системе СИ называется вебером (Вб)

Закон электромагнитной индукции Фарадея

Правило Ленца:
При изменении магнитного потока в проводящем контуре возникает ЭДС индукции Eинд, равная скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром, взятой со знаком минус:

Изменение магнитного потока, пронизывающего замкнутый контур, может происходить по двум причинам:

Магнитный поток изменяется вследствие перемещения контура или его частей в постоянном во времени магнитном поле.
Изменение во времени магнитного поля при неподвижном контуре.

Выводы

Явление электромагнитной индукции наблюдается в случаях:

движение магнита относительно катушки (или наоборот);
движение катушек относительно друг друга;
изменение силы тока в цепи первой катушки(с помощью реостата или замыканием и размыканием выключателя);
вращением контура в магнитном поле;
вращением магнита внутри контура.

Явление электромагнитной индукции

«Счастливая случайность выпадает лишь на одну долю подготовленного ума».

Л.Пастернак

Опыт датского учёного Эрстеда

1820 год

1777 – 1851г

Майкл Фарадей

1791 – 1867 г.г., английский физик,

Почетный член Петербургской

Академии Наук (1830),

Основоположник учения об электромагнитном поле; ввел понятия «электрическое» и «магнитное поле»;

высказал идею существования

электромагнитных волн .

1821 год: «Превратить магнетизм в электричество».

1931 год – получил электрический ток с помощью магнитного поля

«Электромагнитная индукция» -

слово латинское, означает « наведение»

Опыт М. Фарадея

«На широкую деревянную катушку была намотана медная проволока длиной в 203 фута и между витками её намотана проволока такой же длины, изолированная от первой хлопчатобумажной нитью.

Одна из этих спиралей была соединена с гальванометром, другая – с сильной батареей…

При замыкании цепи наблюдалось внезапное, но чрезвычайно слабое действие на гальванометре, и то же самое действие замечалось при прекращении тока.

При непрерывном же прохождении тока через одну из спиралей не удалось обнаружить отклонения стрелки гальванометра…»

Что мы видим?

Вывод из увиденного опыта :

Ток, возникающий в катушке (замкнутом контуре), называют

индукционным.

Отличие полученного тока от известного нам ранее заключается в том, что для его получения не нужен источник тока.

Общий вывод Фарадея

Индукционный ток в замкнутом контуре возникает при изменении магнитного потока через площадь, ограниченную контуром.

Электромагнитная индукция – это физическое явление, заключающееся в возникновении электрического тока в проводящем контуре, который либо покоится в переменном во времени магнитном поле, либо движется в постоянном магнитном поле таким образом, что число линий магнитной индукции, пронизывающих контур, меняется.

Возникающий при этом ток называют индукционным .

В чём причина возникновения индукционного тока в катушке?

Рассмотрим магнит:

Что вы можете сказать о магните?

Когда мы вносим магнит в замкнутый контур катушки, что у него изменяется?

А как определить направление индукционного тока?

Мы видим, что направление индукционного тока разное в этих опытах.

Основываясь на законе сохранения энергии, русский учёный Ленц предложил правило , по которому определяется направление индукционного тока.

Русский физик Эмиль Ленц

1804 – 1865гг.

0, если выдвигается, то ∆Ф 0). 3. Определить направление линий индукции магнитного поля В′, созданного индукционным током (если ∆Ф 0, то линии В и В′ направлены в противоположные стороны; если ∆Ф 0, то линии В и В′ сонаправлены). 4. Пользуясь правилом буравчика (правой руки), определить направление индукционного тока. ∆ Ф характеризуется изменением числа линий магнитной индукции В, пронизывающих контур " width="640"

1. Определить направление линий индукции внешнего поля В(выходят из N и входят в S ).

2. Определить, увеличивается или уменьшается магнитный поток через контур (если магнит вдвигается в кольцо, то ∆Ф 0, если выдвигается, то ∆Ф 0).

3. Определить направление линий индукции магнитного поля В′, созданного индукционным током (если ∆Ф 0, то линии В и В′ направлены в противоположные стороны; если ∆Ф 0, то линии В и В′ сонаправлены).

4. Пользуясь правилом буравчика (правой руки), определить направление индукционного тока.

∆ Ф

характеризуется изменением

числа линий магнитной индукции В,

пронизывающих контур

Математическая формула закона электромагнитной индукции

ε =  - ΔΦ/Δ t 

ΔΦ/Δ t - скорость изменения магнитного потока (единицы измерения Вб/с )

ЭДС индукции в замкнутом контуре равна по модулю скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром.

Закон электромагнитной индукции

ЭДС электромагнитной индукции в замкнутом контуре численно равна и противоположна по знаку скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную этим контуром.

Ток в контуре имеет положительное направление при убывании внешнего магнитного потока.

Жесткий диск компьютера.

Электромагнитная индукция в современном мире

Видеомагнитофон.

Детектор полицейского.

Детектор металла в аэропортах

Поезд на магнитной подушке

Показ видеороликов о применении явления электромагнитной индукции: детектор металлов, запись информации на магнитные носители и чтение с них – диск «Физика 7-11 классы. Библиотека наглядных пособий» Образовательные комплексы.

История открытия электромагнитной индукции. Открытия Ганса Кристиана Эрстеда и Андре Мари Ампера показали, что электричество обладает магнитной силой. Влияние магнитных явлений на электрические было открыто Майклом Фарадеем. Ганс Кристиан Эрстед Андре Мари Ампер

Майкл Фараде́й () «Превратить магнетизм в электричество»- записал он в своём дневнике в 1822 году. Английский физик, основоположник учения об электромагнитном поле, иностранный почетный член Петербургской Академии Наук (1830).

Описание опытов Майкла Фарадея На деревянный брусок намотаны две медные проволоки. Одна из проволок была соединена с гальванометром, другая – с сильной батареей. При замыкании цепи наблюдалось внезапное, но чрезвычайно слабое действие на гальванометре, и то же самое действие замечалось при прекращении тока. При непрерывном же прохождении тока через одну из спиралей не удалось обнаружить отклонения стрелки гальванометра

Описание опытов Майкла Фарадея Другой опыт заключался в регистрации всплесков тока на концах катушки, внутрь которой вставлялся постоянный магнит. Такие всплески Фарадей назвал "волнами электричества"

ЭДС индукции ЭДС индукции, вызывающая всплески тока ("волны электричества") зависит не от величины магнитного потока, а от скорости его изменения.

1. Определить направление линий индукции внешнего поля В (выходят из N и входят в S). 2.Определить, увеличивается или уменьшается магнитный поток через контур (если магнит вдвигается в кольцо, то Ф>0, если выдвигается, то Ф 0, если выдвигается, то Ф 0, если выдвигается, то Ф 0, если выдвигается, то Ф 0, если выдвигается, то Ф
3. Определить направление линий индукции магнитного поля В, созданного индукционным током (если Ф>0, то линии В и В направлены в противоположные стороны; если Ф 0, то линии В и В направлены в противоположные стороны; если Ф 0, то линии В и В направлены в противоположные стороны; если Ф 0, то линии В и В направлены в противоположные стороны; если Ф 0, то линии В и В направлены в противоположные стороны; если Ф

Вопросы Сформулируйте закон электромагнитной индукции. Кто является основоположником этого закона? Что такое индукционный ток и как определить его направление? От чего зависит величина ЭДС индукции? Принцип действия каких электрических аппаратов основан на законе электромагнитной индукции?

Явление электромагнитной индукции.

Явление электромагнитной индукции заключается в том, что при изменении магнитного потока через замкнутый контур, в последнем возникает электрический ток.

1.Собрать установку и получить индукционный ток.

2.Ответить на вопросы:

От чего зависит направление индукционного тока?
Как изменение магнитного потока через катушку влияет на величину индукционного тока?

а) от величины изменения магнитного потока;

б) от направления линий индукции магнитного поля.

Величина индукционного тока зависит от быстроты изменения магнитного потока.

Самоиндукция.

L - индуктивность, Гн(генри )

Появление индукционного тока в электрической цепи при

изменении в ней силы тока.

Применение явления электромагнитной индукции.

Индукционные токи, возникающие в проводниках, используются для их нагревания. На этом принципе основано устройство электропечей для плавки металлов. Тот же эффект используется в бытовых микроволновых СВЧ-печах.

Эти индукционные токи называются токами Фуко.

Трансформатор – прибор для преобразования напряжения.

1878г. Яблочков П.Н. И.Ф.Усагин.

Для уменьшения потерь энергии,

вызванных токами Фуко в сердечнике трансформатора, сердечник ламинируют,

изготавливают из тонких, изолированных друг от друга пластин.

К = N 1 / N 2 – коэффициент

трансформации

Детектор металла

Для обнаружения металлических предметов применяются специальные детекторы. Например, в аэропортах детектор металла фиксирует поля индукционных токов в металлических предметах.

Магнитное поле В 0 , создаваемое током I 0 передающей катушки, индуцирует в металлических предметах токи, препятствующие изменению магнитного потока. В свою очередь, магнитное поле В ’ , этих токов индуцирует в катушке-приемнике ток I’ , запускающий сигнал тревоги.

Индукционный электромеханический генератор переменного тока.

Наибольшее значение силы переменного тока ограничивается индуктивностью, т. е. чем больше будет индуктивность и частота напряжения, тем меньше будет значение силы тока. Переменный ток широко применяется в устройствах связи (радио, телевидение, проволочная телефония на дальние расстояния и т. п.).

1 слайд

2 слайд

План урока: Повторим. Проблема. Что нового. Закрепим. Домашнее задание. Применение ЭМИ. Итог урока. Цель урока: Изучить явление электромагнитной индукции.

3 слайд

Повторим… - что называется магнитным потоком? - каковы способы изменения магнитного потока? - замкнутый контур нормально расположен в магнитном поле. Что будет происходить с магнитным потоком, при повороте контура на 180°? - что такое электрический ток? - каковы условия его существования?

4 слайд

Возможно ли наличие тока в проводнике без источника тока? Откуда появился ток в гальванометре? Откуда появился ток в замкнутом контуре? Подсказка

5 слайд

Майкл Фарадей. Английский физик и химик. Один из основателей количественной электрохимии. Впервые получил (1823) в жидком состоянии хлор, затем сероводород, диоксид углерода, аммиак и диоксид азота. Открыл (1825) бензол, изучил его физические и некоторые химические свойства Ввел понятие диэлектрической проницаемости. Имя Фарадея вошло в систему электрических единиц в качестве единицы электрической емкости.

6 слайд

ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ (ЭМИ) (лат. inductio – наведение) – явление порождения вихревого электрического поля переменным магнитным полем. Если внести в переменное магнитное поле замкнутый проводник, то в нем появится электрический ток. Появление этого тока называют индукцией тока, а сам ток – индукционным.

7 слайд

Для определения направления индукционного тока в замкнутом контуре используется Правило Ленца: Индукционный ток имеет такое направление, что созданный им магнитный поток через поверхность, ограниченную контуром, препятствует изменению магнитного потока, вызвавшего этот ток.

8 слайд

9 слайд

Домашнее задание В стальной сердечник трансформатора, подключенного к напряжению 220В (РНШ) вносят замкнутый контур с лампочкой. Почему загорается лампочка при этом? Поясните рисунком.

10 слайд

Видеомагнитофон. Жесткий диск компьютера. Детектор полицейского. Детектор металла в аэропортах Поезд на магнитной подушке Маглев Электромагнитная индукция в современном мире