Лабораторная работа № 11 Изучение явления электромагнитной индукции Цель работы: проверить на опыте зависимость ЭДС индукции от скорости изменения магнитного поля. Оборудование:…
Лабораторная работа № 11 Изучение явления электромагнитной индукции Цель работы: проверить на опыте зависимость ЭДС индукции от скорости изменения магнитного поля. Оборудование: миллиамперметр, катушка-моток, постоянный магнит, штатив с муфтой и лапкой. Ход работы 1. Закрепите в лапке штатива катушку и подключите ее к гнездам миллиамперметра. 2. Приближая и удаляя с разной скоростью магнит к катушке, установите по показаниям миллиамперметра, как зависит величина индукционного тока от скорости изменения магнитного поля в месте расположения катушки. 3. Установите, зависит ли направление индукционного тока от положения полюсов движущегося магнита. 4. Повторите опыты, закрепив в лапке штатива магнит, приближая и удаляя к нему и от него катушку. 5. Определив направление намотки провода в катушке, направления тока в ней и направление магнитного поля магнита, проверьте справедливость правила Ленца. 6. Сделайте вывод. Контрольные вопросы . Как определяется направление индукционного тока? 1 2. Как формулируется закон электромагнитной индукции? 3. Почему в законе электромагнитной индукции стоит знак «-»? 21
Лабораторная работа № 11: Изучение явления электромагнитной индукции
Цель работы:
Проверить на опыте зависимость ЭДС индукции от скорости изменения магнитного поля.
Оборудование:
- Миллиамперметр
- Катушка-моток
- Постоянный магнит
- Штатив с муфтой и лапкой
Ход работы:
Закрепите катушку.
Установите катушку в лапку штатива и подключите её к миллиамперметру. Это важно, чтобы можно было измерять индукционный ток, создаваемый в катушке при изменении магнитного поля.Приближение и удаление магнита.
Начните с медленного приближения магнита к катушке и наблюдайте за показаниями миллиамперметра. Затем попробуйте убрать магнит с катушки. Изменяйте скорость, с которой вы приближаете и удаляете магнит, и записывайте полученные значения индукционного тока. Вы должны заметить, что с увеличением скорости изменения магнитного поля увеличивается величина индукционного тока.Направление индукционного тока.
Изменяйте положение полюсов магнита (например, начиная с северного полюса) и наблюдайте, как изменяется направление индукционного тока в катушке. Это покажет зависимость направления индукционного тока от направления магнитного поля.Фиксация магнита.
Закрепите магнит в лапке штатива и начните медленно приближать и удалять катушку. Запишите изменения показаний миллиамперметра. Сравните результаты этого эксперимента с предыдущими, обдумайте, как изменения положения катушки влияют на индукционный ток.Проверка правила Ленца.
Определите направление намотки провода в катушке. Установите направления тока в катушке и направление магнитного поля магнита. Сравните эти направления и проверьте, соответствует ли полученный результат правилу Ленца: индукционный ток должен создавать такое магнитное поле, которое противодействует изменению исходного магнитного поля.Выводы.
На основе проведенных экспериментов сделайте выводы о зависимости ЭДС индукции от скорости изменения магнитного поля и о соответствии наблюдаемых явлений физическим законам.
Контрольные вопросы
Как определяется направление индукционного тока?
Направление индукционного тока определяется по правилу правой руки: если обхватить катушку ладонью правой руки таким образом, что пальцы указывают направление изменения магнитного поля (приближение или удаление магнита), то большой палец укажет направление тока в катушке.Как формулируется закон электромагнитной индукции?
Закон электромагнитной индукции (закон Фарадея) формулируется следующим образом: в замкнутом контуре ЭДС индукции индуцируется, если через этот контур изменяется магнитный поток. ЭДС индукции равна отрицательной скорости изменения магнитного потока:\[ E = - \frac{d\Phi_B}{dt} \]
где \( E \) — ЭДС индукции, \( \Phi_B \) — магнитный поток.
Почему в законе электромагнитной индукции стоит знак «-»?
Знак «-» в законе Фарадея указывает на то, что индукционный ток создает магнитное поле, направленное в сторону, противодействующую изменению магнитного потока, что является выражением закона Ленца. Это означает, что индукционный ток всегда стремится уменьшить причинное воздействие, которое его вызывает.
Эти шаги и объяснения помогут вам глубже понять явление электромагнитной индукции и его практические применения. Если у вас остались вопросы, пожалуйста, уточняйте!
