Т. Электромагнитная индукция. Направление индукционного тока. Правило Ленца — Гипермаркет знаний

ПРАВИЛО Ленца

Вариант 1

Задача. а и б а) б).

а

Случай б

∆Ф›0

′ индукционного тока

В ′

ПРАВИЛО Ленца . Реши задачу, используя образец

Вариант 2

Задача. Определите направление индукционного тока для случаев, изображенных на рисунках а и б . Проследите за ходом решения в случае а) и решите её самостоятельно для случая б).

а

Случай б

Определите направление вектора индукции В внешнего поля

Найдите изменение магнитного потока ∆Ф

∆Ф›0

Определение вектора индукции В ′ индукционного тока

В ′

Найдите направление индукционного тока (по правилу буравчика или правой руки)

ПРАВИЛО Ленца . Реши задачу, используя образец

Вариант 3

Задача. Определите направление индукционного тока для случаев, изображенных на рисунках а и б . Проследите за ходом решения в случае а) и решите её самостоятельно для случая б).

а

Случай б

Определите направление вектора индукции В внешнего поля

Найдите изменение магнитного потока ∆Ф

∆Ф›0

Определение вектора индукции В ′ индукционного тока

В ′

Найдите направление индукционного тока (по правилу буравчика или правой руки)

ПРАВИЛО Ленца . Реши задачу, используя образец

Вариант 4

Задача. Определите направление индукционного тока для случаев, изображенных на рисунках а и б . Проследите за ходом решения в случае а) и решите её самостоятельно для случая б).

а

Случай б

Определите направление вектора индукции В внешнего поля

Найдите изменение магнитного потока ∆Ф

∆Ф›0

Определение вектора индукции В ′ индукционного тока

В ′

Найдите направление индукционного тока (по правилу буравчика или правой руки)

ПРАВИЛО Ленца . Реши задачу, используя образец

Вариант 5

Задача. Определите направление индукционного тока для случаев, изображенных на рисунках а и б . Проследите за ходом решения в случае а) и решите её самостоятельно для случая б).

а

Случай б

Определите направление вектора индукции В внешнего поля

Найдите изменение магнитного потока ∆Ф

∆Ф›0

Определение вектора индукции В ′ индукционного тока

В ′

Найдите направление индукционного тока (по правилу буравчика или правой руки)

ПРАВИЛО Ленца . Реши задачу, используя образец

Вариант 6

Задача. Определите направление индукционного тока для случаев, изображенных на рисунках а и б . Проследите за ходом решения в случае а) и решите её самостоятельно для случая б).

а

Случай б

Определите направление вектора индукции В внешнего поля

Найдите изменение магнитного потока ∆Ф

∆Ф›0

Определение вектора индукции В ′ индукционного тока

В ′

Найдите направление индукционного тока (по правилу буравчика или правой руки)

ПРАВИЛО Ленца. Реши задачу, используя образец

Вариант 7

Задача. Определите направление индукционного тока для случаев, изображенных на рисунках а и б . Проследите за ходом решения в случае а) и решите её самостоятельно для случая б).

а

Случай б

Определите направление вектора индукции В внешнего поля

Найдите изменение магнитного потока ∆Ф

∆Ф›0

Определение вектора индукции В ′ индукционного тока

В ′

Найдите направление индукционного тока (по правилу буравчика или правой руки)

ПРАВИЛО Ленца . Реши задачу, используя образец

Вариант 8

Задача. Определите направление индукционного тока для случаев, изображенных на рисунках а и б . Проследите за ходом решения в случае а) и решите её самостоятельно для случая б).

а

Случай б

Определите направление вектора индукции В внешнего поля

Найдите изменение магнитного потока ∆Ф

∆Ф›0

Определение вектора индукции В ′ индукционного тока

В ′

Найдите направление индукционного тока (по правилу буравчика или правой руки)

>> Направление индукционного тока. Правило Ленца

Присоединив катушку, в которой возникает индукционный ток, к гальванометру, можно обнаружить, что направление этого тока зависит от того, приближается ли магнит к катушке (например, северным полюсом) или удаляется от нее (см. рис. 2.2, б).

Возникающий индукционный ток того или иного направления как-то взаимодействует с магнитом (притягивает или отталкивает его). Катушка с проходящим по ней током подобна магниту с двумя полюсами - северным и южным. Направление индукционного тока определяет, какой конец катушки выполняет роль северного полюса (линии магнитной индукции выходят из него). На основе закона сохранения энергии можно предсказать, в каких случаях катушка будет притягивать магнит, а в каких отталкивать его.

Взаимодействие индукционного тока с магнитом. Если магнит приближать к катушке, то в ней появляется индукционный ток такого направления, что магнит обязательно отталкивается. Для сближения магнита и катушки нужно совершить положительную работу. Катушка становится подобной магниту, обращенному одноименным полюсом к приближающемуся к ней магниту. Одноименные же полюса отталкиваются.

При удалении магнита, наоборот, в катушке возникает ток такого направления, чтобы появилась притягивающая магнит сила.

В чем состоит различие двух опытов: приближение магнита к катушке и его удаление? В первом случае число линий магнитной индукции, пронизывающих витки катушки, или, что то же самое, магнитный поток, увеличивается (рис. 2.5, а), а во втором случае уменьшается (рис. 2.5, б). Причем в первом случае линии индукции магнитного поля, созданного возникшим в катушке индукционным током, выходят из верхнего конца катушки, так как катушка отталкивает магнит, а во втором случае, наоборот, входят в этот конец. Эти линии магнитной индукции на рисунке 2.5 изображены черным цветом. В случае а катушка с током аналогична магниту, северный полюс которого находится сверху, а в случае б - снизу.

Аналогичные выводы можно сделать с помощью опыта, показанного на рисунке 2.6. На концах стержня, который может свободно вращаться вокруг вертикальной оси, закреплены два проводящих алюминиевых кольца. Одно из них с разрезом. Если поднести магнит к кольцу без разреза, то в нем возникнет индукционный ток и направлен он будет так, что это кольцо оттолкнется от магнита и стержень повернется. Если удалять магнит от кольца, то оно, наоборот, притянется к магниту. С разрезанным кольцом магнит не взаимодействует, так как разрез препятствует возникновению в кольце индукционного тока. Отталкивает или притягивает катушка магнит, это зависит от направления индукционного тока в ней. Поэтому закон сохранения энергии позволяет сформулировать правило, определяющее направление индукционного тока.

Теперь мы подошли к главному: при увеличении магнитного потока через витки катушки индукционный ток имеет такое направление, что создаваемое им магнитное поле препятствует усилению магнитного потока через витки катушки. Ведь линии индукции этого поля направлены против линий индукции поля, изменение которого порождает электрический ток. Если же магнитный поток через катушку ослабевает, то индукционный
ток создает магнитное поле с индукцией , увеличивающее магнитный поток через витки катушки.

В этом и состоит сущность общего правила определения направления индукционного тока, которое применимо во всех случаях. Это правило было установлено русским физиком Э. X. Ленцем .

Согласно правилу Ленца возникающий в замкнутом контуре индукционный ток своим магнитным полем противодействует тому изменению магнитного потока, которым он вызван. Более кратко это правило можно сформулировать следующим образом: индукционный ток направлен так, чтобы препятствовать причине, его вызывающей.

Применять правило Ленца для нахождения направления индукционного тока в контуре надо так:

1. Определить направление линий магнитной индукции внешнего магнитного поля.
2. Выяснить, увеличивается ли поток вектора магнитной индукции этого поля через поверхность, ограниченную контуром (Ф > 0), или уменьшается (Ф < 0).
3. Установить направление линий магнитной индукции магнитного поля индукционного тока. Эти линии должны быть согласно правилу Ленца направлены противоположно линиям магнитной индукции при Ф > 0 и иметь одинаковое с ними направление при Ф < 0.
4. Зная направление линий магнитной индукции , найти направление индукционного тока, пользуясь правилом буравчика.

Направление индукционного тока определяется с помощью закона сохранения энергии. Индукционный ток во всех случаях направлен так, чтобы своим магнитным полем препятствовать изменению магнитного потока, вызывающего данный индукционный ток .

1. Как определяется направление индукционного тока?
2. Возникнет ли в кольце с разрезом электрическое поле, если подносить к нему магнит!

Содержание урока конспект урока опорный каркас презентация урока акселеративные методы интерактивные технологии Практика задачи и упражнения самопроверка практикумы, тренинги, кейсы, квесты домашние задания дискуссионные вопросы риторические вопросы от учеников Иллюстрации аудио-, видеоклипы и мультимедиа фотографии, картинки графики, таблицы, схемы юмор, анекдоты, приколы, комиксы притчи, поговорки, кроссворды, цитаты Дополнения рефераты статьи фишки для любознательных шпаргалки учебники основные и дополнительные словарь терминов прочие Совершенствование учебников и уроков исправление ошибок в учебнике обновление фрагмента в учебнике элементы новаторства на уроке замена устаревших знаний новыми Только для учителей идеальные уроки календарный план на год методические рекомендации программы обсуждения Интегрированные уроки

Мы видели, что вокруг проводника с током всегда существует магнитное поле.

А нельзя ли с помощью магнитного поля создать ток в проводнике?

Эту задачу решил М. Фарадей. После напряженных исканий, затратив много труда и изобретательности, он пришел к выводу: только меняющееся со временем магнитное поле может породить электрический ток.

Опыты Фарадея состояли в следующем. Если постоянный магнит вдвигать внутрь катушки, к которой присоединен гальванометр (рис. 2. а), то в цепи возникает электрический ток. Если магнит выдвигать из катушки, гальванометр также показывает ток, но противоположного направления (рис. 2, б). Электрический ток возникает и в том случае, когда магнит неподвижен, а движется катушка (вверх или вниз). Как только движение прекращается, ток тотчас же исчезает. Однако не при всяком движении магнита (или катушки) возникает электрический ток. Если вращать магнит вокруг вертикальной оси (рис. 2, в), ток не возникает.

Гальванометр покажет наличие тока в катушке В при относительном перемещении ее и катушки А с током (рис. 3, а) в момент замыкания или размыкания ключа К или при изменении силы тока в цепи катушки А (при передвижении движка реостата, рис. 3, б). Нетрудно заметить, что ток в катушке возникает всякий раз, когда изменяется магнитный поток, пронизывающий катушку.

Явление возникновения ЭДС в проводящем контуре (тока , если контур замкнут) при изменении магнитного потока, пронизывающего контур, называется явлением электромагнитной индукции . Полученный таким способом ток называется индукционным током, а создающая его ЭДС - ЭДС индукции .

Литература

Аксенович Л. А. Физика в средней школе: Теория. Задания. Тесты: Учеб. пособие для учреждений, обеспечивающих получение общ. сред, образования / Л. А. Аксенович, Н.Н.Ракина, К. С. Фарино; Под ред. К. С. Фарино. - Мн.: Адукацыя i выхаванне, 2004. - C.344- 345.

Вариант № 280314

В заданиях 2–5, 8, 11–14, 17, 18, 20 и 21 записываются в виде одной цифры, которая соответствует номеру правильного ответа. Ответы к заданиям 1, 6, 9, 15, 19 записываются в виде последовательности цифр без пробелов, запятых и других дополнительных символов. Ответы к заданиям 7, 10 и 16 записываются в виде числа с учётом указанных в ответе единиц. Единицы измерения в ответе указывать не надо.

Если ва­ри­ант задан учителем, вы мо­же­те вписать от­ве­ты на за­да­ния части С или за­гру­зить их в си­сте­му в одном из гра­фи­че­ских форматов. Учи­тель уви­дит ре­зуль­та­ты вы­пол­не­ния за­да­ний части В и смо­жет оце­нить за­гру­жен­ные от­ве­ты к части С. Вы­став­лен­ные учи­те­лем баллы отоб­ра­зят­ся в вашей статистике. Полное правильное решение каждой из задач С1-С6 должно включать законы и формулы, применение которых необходимо и достаточно для решения задачи, а также математические преобразования расчёты с численным ответом и при необходимости рисунок, поясняющий решение.

Версия для печати и копирования в MS Word

В катушке, соединенной с гальванометром, перемещают магнит. Величина индукционного тока зависит

Правильным ответом является

1) только А

2) только Б

4) ни А, ни Б

Решение.

По закону Фарадея ЭДС магнитной индукции зависит только от скорости изменения магнитного потока. Следовательно, величина индукционного тока зависит только от скорости перемещения магнита, от того, вносят магнит в катушку или его выносят из катушки будет зависеть направление тока.

Ответ: 2

В катушке, соединенной с гальванометром, перемещают магнит. Направление индукционного тока зависит

А. от того, вносят магнит в катушку или его выносят из катушки

Б. от скорости перемещения магнита

Правильным ответом является

1) только А

2) только Б

4) ни А, ни Б

Решение.

Направление индукционного тока зависит только от того, вносят магнит в катушку или его выносят из катушки. От скорости перемещения магнита зависит величина индукционного тока, но не направление.

Правильный ответ указан под номером 1.

Ответ: 1

Катушка 1 замкнута на гальванометр и вставлена в катушку 2, через которую пропускают ток. График зависимости силы тока I , протекающего в катушке 2, от времени t показан на рисунке.

Индукционный ток в катушке 1 будет наблюдаться в период времени

1) только от 0 до t 1

2) только от t 2 до t 3

3) только от t 3 до t 4

4) от 0 до t 1 и от t 2 до t 3

Решение.

По закону Фарадея индукционный ток в катушке 1 будет наблюдаться тогда, когда ток в катушке 2 будет изменяться. Это будет происходить в промежутках от 0 до t 1 и от t 2 до t 3 .

Правильный ответ указан под номером 4.

Ответ: 4

На рисунке представлен график зависимости силы электрического тока, протекающего в резисторе, от времени. Магнитное поле вокруг проводника возникает в интервале(-ах) времени

1) только от 0 с до 6 с

2) только от 0 с до 1 с

3) только от 0 с до 1 с и от 4 с до 6 с

4) от 0 с до 8 с

Решение.

Магнитное поле возникает вокруг проводника с электрическим током, поскольку в нём движутся заряды. Ток имеется на участке только от 0 с до 6 с, поэтому на нём и будет проявляться магнитное поле.

Правильный ответ указан под номером 1.

Ответ: 1

В катушку, соединённую с гальванометром, вно­сят магнит. На­прав­ле­ние ин­дук­ци­он­но­го тока зависит

А. от ско­ро­сти пе­ре­ме­ще­ния магнита

Б. от того, каким по­лю­сом вно­сят маг­нит в катушку

Правильным от­ве­том является

1) толь­ко А

2) толь­ко Б

4) ни А, ни Б

Решение.

Согласно за­ко­ну Фарадея на­прав­ле­ние ин­дук­ци­он­но­го тока за­ви­сит от из­ме­не­ния маг­нит­но­го по­то­ка во времени. В за­ви­си­мо­сти от на­прав­ле­ния полюса, за­ви­сит направление маг­нит­но­го поля, а, следовательно, и на­прав­ле­ние тока в катушке.

Правильный ответ указан под номером 2.

Ответ: 2

Рамку с током помещают в однородное горизонтальное магнитное поле, при этом нормаль к плоскости рамки составляет некоторый угол α с линиями магнитной индукции поля (см. рисунок). Рамка может свободно вращаться вокруг своих осей симметрии. Что будет происходить с рамкой после её помещения в магнитное поле?

1) рамка останется в покое

2) рамка начнёт вращаться вокруг вертикальной оси симметрии по часовой стрелке (если смотреть сверху)

3) рамка начнёт вращаться вокруг вертикальной оси симметрии против часовой стрелки (если смотреть сверху)

4) рамка начнёт вращаться вокруг одной из горизонтальных осей симметрии

Решение.

На проводник с током в магнитном поле действует сила Ампера. По правилу левой руки определяем направление силы Ампера. Магнитное поле направлено от северного полюса к южному, оно должно входить в ладонь, пальцы направляем по току, тогда большой палец укажет направление силы Ампера. На дальнем конце рамки сила действует в направлении от нас, на ближнем - к нам. Следовательно, если смотреть сверху, то рамка начнёт вращаться вокруг вертикальной оси симметрии против часовой стрелки.

Правильный ответ указан под номером 3.

Ответ: 3

В первом случае полосовой магнит выдвигают из сплошного медного кольца, а во втором случае его выдвигают из стального кольца с разрезом (см. рисунок). Индукционный ток

1) не возникает ни в одном из колец

2) возникает в обоих кольцах

3) возникает только в медном кольце

4) возникает только в стальном кольце

Решение.

Согласно закону Фарадея индукционный ток возникает в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, пронизывающего площадь, ограниченную этим контуром. При выдвижении магнита из кольца изменяется магнитный поток, но стальное кольцо не замкнуто, поэтому ток появляется только в медном кольце.

Правильный ответ указан под номером 3.

Ответ: 3

Проволочный виток, подсоединённый к гальванометру, рав­но­мер­но перемещают пер­пен­ди­ку­ляр­но линиям ин­дук­ции B од­но­род­но­го магнитного поля слева направо, как по­ка­за­но на рисунке. Ин­дук­ци­он­ный ток в витке

1) не возникает, так как виток пе­ре­ме­ща­ют параллельно са­мо­му себе в од­но­род­ном магнитном поле

2) не возникает, так как виток пе­ре­ме­ща­ют равномерно

3) возникает, так как при пе­ре­ме­ще­нии плоскость витка пе­ре­се­ка­ют линии ин­дук­ции магнитного поля

4) возникает, так как плос­кость витка пер­пен­ди­ку­ляр­на линиям маг­нит­ной индукции

Решение.

Согласно за­ко­ну Фарадея ин­дук­ци­он­ный ток воз­ни­ка­ет в контуре, если про­ис­хо­дит изменение маг­нит­но­го потока Φ , про­ни­зы­ва­ю­ще­го этот контур, во времени. Поток равен

где B - модуль ве­кто­ра магнитной индукции, S - площадь, огра­ни­чен­ная контуром, и α - угол между пер­пен­ди­ку­ля­ром к витку и на­прав­ле­ни­ем вектора маг­нит­ной индукции. Ни одна из этих ве­ли­чин не меняется, т. к. поле од­но­род­но и рамка дви­жет­ся параллельно самой себе.

Правильный ответ указан под номером 1.

Ответ: 1

Учитель на уроке, используя катушку, замкнутую на гальванометр, и полосовой магнит (рис. 1), последовательно провёл опыты 1 и 2 по наблюдению явления электромагнитной индукции. Описание действий учителя и показания гальванометра представлены в таблице.

Какие утверждения соответствуют результатам проведённых экспериментальных наблюдений? Из предложенного перечня утверждений выберите два правильных. Укажите их номера.

1) Величина индукционного тока зависит от геометрических размеров катушки.

2) При изменении магнитного потока, пронизывающего катушку, в катушке возникает электрический (индукционный) ток.

3) Величина индукционного тока зависит от скорости изменения магнитного потока, пронизывающего катушку.

4) Направление индукционного тока зависит от того, увеличивается или уменьшается магнитный поток, пронизывающий катушку.

5) Направление индукционного тока зависит от направления магнитных линий изменяющегося магнитного потока, пронизывающего катушку.

Решение.

Проанализируем утверждения.

1) Утверждение не соответствует экспериментальным данным, поскольку в обоих опытах катушка была одна и та же.

2) Утверждение соответствует экспериментальным данным.

3) Утверждение не соответствует экспериментальным данным, поскольку в обоих опытах скорость была одинакова.

4) Утверждение не соответствует экспериментальным данным, поскольку в обоих опытах магнит вносили в катушку, т. е. увеличивали поток.

5) Утверждение соответствует экспериментальным данным.

Ответ: 25.

Ответ: 25|52

Учитель на уроке, ис­поль­зуя катушку, за­мкну­тую на гальванометр, и по­ло­со­вой маг­нит (см. рисунок), по­сле­до­ва­тель­но провёл опыты по на­блю­де­нию яв­ле­ния элек­тро­маг­нит­ной индукции. Усло­вия про­ве­де­ния опы­тов и по­ка­за­ния галь­ва­но­мет­ра пред­став­ле­ны в таблице.

Выберите из пред­ло­жен­но­го пе­реч­ня два утверждения, ко­то­рые со­от­вет­ству­ют ре­зуль­та­там проведённых экс­пе­ри­мен­таль­ных на­блю­де­ний и за­пи­ши­те в от­ве­те цифры, под ко­то­ры­ми они указаны.

1) Ве­ли­чи­на ин­дук­ци­он­но­го тока за­ви­сит от гео­мет­ри­че­ских раз­ме­ров катушки.

2) При из­ме­не­нии маг­нит­но­го потока, про­ни­зы­ва­ю­ще­го катушку, в ка­туш­ке воз­ни­ка­ет элек­три­че­ский (индукционный) ток.

3) Ве­ли­чи­на ин­дук­ци­он­но­го тока за­ви­сит от ско­ро­сти из­ме­не­ния маг­нит­но­го потока, про­ни­зы­ва­ю­ще­го катушку.

4) На­прав­ле­ние ин­дук­ци­он­но­го тока за­ви­сит от того, уве­ли­чи­ва­ет­ся или умень­ша­ет­ся маг­нит­ный поток, про­ни­зы­ва­ю­щий катушку.

5) На­прав­ле­ние ин­дук­ци­он­но­го тока за­ви­сит от на­прав­ле­ния маг­нит­ных линий, про­ни­зы­ва­ю­щих катушку.

Решение.

Проанализируем каждое утверждение.

1) На основе данного опыта нельзя сделать вывод о зависимости индукционного тока от размеров катушки, потому что для такого вывода необходимо изменять размер катушки.

2) При внесении магнита в катушку в ней возникает ток, следовательно, можно сделать вывод, что при изменении маг­нит­но­го потока, про­ни­зы­ва­ю­ще­го катушку, в ка­туш­ке воз­ни­ка­ет элек­три­че­ский (индукционный) ток.

3) Из рисунка видно, что при большей скорости внесения магнита в катушку сила тока через катушку увеличивается, то есть величина индукционного тока зависит от скорости изменения магнитного поля.

4) На основании данного опыта нельзя сделать вывод о зависимости направления индукционного тока от характера изменения магнитного потока.

5) На основании данного опыта нельзя сделать вывод о зависимости направления индукционного тока от направления магнитных линий, пронизывающих катушку.

Ответ: 23.

Ответ: 23|32

Используя две катушки, одна из ко­то­рых под­со­еди­не­на к ис­точ­ни­ку тока, а дру­гая за­мкну­та на амперметр, уче­ник изу­чал яв­ле­ние элек­тро­маг­нит­ной индукции. На ри­сун­ке А пред­став­ле­на схема эксперимента, а на ри­сун­ке Б - по­ка­за­ния ам­пер­мет­ра для мо­мен­та за­мы­ка­ния цепи с ка­туш­кой 1 (рис. 1), для уста­но­вив­ше­го­ся по­сто­ян­но­го тока, про­те­ка­ю­ще­го через ка­туш­ку 1 (рис. 2), и для мо­мен­та раз­мы­ка­ния цепи с ка­туш­кой 1 (рис. 3).

Из пред­ло­жен­но­го пе­реч­ня вы­бе­ри­те два утверждения, со­от­вет­ству­ю­щих экс­пе­ри­мен­таль­ным наблюдениям. Ука­жи­те их номера.

1) В ка­туш­ке 1 элек­три­че­ский ток про­те­ка­ет толь­ко в мо­мент за­мы­ка­ния и раз­мы­ка­ния цепи.

2) На­прав­ле­ние ин­дук­ци­он­но­го тока за­ви­сит от ско­ро­сти из­ме­не­ния маг­нит­но­го потока, про­ни­зы­ва­ю­ще­го катушку 2.

3) При из­ме­не­нии маг­нит­но­го поля, со­зда­ва­е­мо­го ка­туш­кой 1, в ка­туш­ке 2 воз­ни­ка­ет ин­дук­ци­он­ный ток.

4) На­прав­ле­ние ин­дук­ци­он­но­го тока в ка­туш­ке 2 за­ви­сит от того, уве­ли­чи­ва­ет­ся или умень­ша­ет­ся элек­три­че­ский ток в ка­туш­ке 1.

5) Ве­ли­чи­на ин­дук­ци­он­но­го тока за­ви­сит от маг­нит­ных свойств среды.

Решение.

1) Ка­туш­ка 1 под­со­еди­не­на к ис­точ­ни­ку тока и ток в ней течет толь­ко когда цепь замкнута.

2. Вдвигая полосовой магнит виутрь катушки, определите направление индукционного тока. Повторите опыт, выдвигая магнит из катушки. Сделайте вывод.

3. Определите, как влияет скорость движения постояиного магнита внутри катушки на силу индукционного тока в ией. Объясните наблюдаемое изменение силы тока и сделайте вывод.

4. Соберите еще одну цепь, состоящую из источника тока, второй катушки электромагнита, реостата и ключа, соединенных последовательио. Расположите вторую катушку рядом с первой так, чтобы их оси совпадали.

б. Замыкая и размыкая цепь, проследите, возникает ли иидукциоипый ток в первой катушке, соединенной с миллиамперметром. Определите его направлеиие. Сделайте вывод.

6. Замкнув цепь второй кагушки, изменяйте силу тока в ней с помощью реостата. Определите направление индукционного тока при возрастании и убывании силы тока в первой катушке. Сделайте вывод.

ф 39. Самоиндукция

1. Рассмотрим электрическую цепь, состоящую из источника тока, ключа и проводника, силу тока в которой можно изменять с помощью реостата. Поскольку возникающее вокруг проводника магнитное поле зависит от силы тока в цепи, изменение силы тока вызовет изменение индукции магнитного поля, создаваемого этим током. Следовательно, сам проводник с изменяющейся в нем силой тока окажется в изменяющемся магнитном поле, что приведет к возникновению индукционного тока в этом же проводнике. Подобное явление получило название самонндукции, а так, возникающий при этом, - шок самоиндунции.

Самоиндукция является частным случаем электромагнитной индукции и представляет собой по сути еиндуктивное влияние электрического тока на самого себя >.

Впервые явление самоиндукции наблюдал американский ученый Джозеф Генри 11797 - 1878) в 1832 гл индукционный ток возникал в катушке, когда магнитный поток в ней увеличивался или уменьшался вследствие изменения тока, протекающего в самой катушке.

2. Явление самоиндукции можно наблюдать на достаточно простых опытах.

Соберем электрическую цепь, состоящую из двух параллельно подключенных к источнику тока одинаковых ламп. Последователь-

но с первой лампой включен реостаг, а со второй катушка с железным сердечником (рис. 157). Реостат должен иметь такое же электрическое сопротивление, что и обмотка катушки.

Опыт показывает, что при замыкании цепи первая лампа загорается практически сразу, а вторая - с заметным запаздываниРис 1Б7 ем. Нарастанию тока в части цепи с катушкой препятствует возникающий при этом ток самоиндукции. Согласно правилу Ленца этот ток препятствует изменению, в данном случае возрастанию, магнитного потока. Постепенно магнитный поток перестает изменяться, и ток самоиндукции становится равным нулю. Сила тока в цепи с катушкой становится максимальной.

При размыкании цепи возникающий при этом ток самоиндукции направлен в ту же сторону, что и ток от источника, поскольку он препятствует уменьшению силы тока в цепи. При этом магнитный поток, созданный током в катушке, уменьшается; возникающий ток препятствует этому изменению, поддерживая основной ток в цепи.

3. Явление самоиндукции подобно явлению инерции в механике. Аналогичность этих процессов проявляется в том, что как движущееся тело нельзя мгновенно остановить, а покоящееся- привести в движение, так и ток за счет самоиндукции не может мгновенно приобрести определенное значение. Он нарастает и уменьшается постепенно.

4. Как уже было показано, магнитный поток Ф прямо пропорционален модулю вектора магнитной индукции В: Ф - В. В свою очередь, магнитная индукция В прямо пропорциональна силе тока в проводнике 1, создающем магнитное поле: В - 1. Следовательно, можно считать, что Ф - 1. Обозначив коэффициент пропорциональности между силой тока в проводнике и магнитным потоком, пронизывающим его, буквой В, можно записать.