يمكن أن يحدث من خلال الدائرة: 1) في حالة وجود دائرة موصلة ثابتة ، موضوعة في مجال متغير بمرور الوقت ؛ 2) في حالة تحرك موصل في مجال مغناطيسي قد لا يتغير بمرور الوقت. يتم تحديد قيمة EMF التعريفي في كلتا الحالتين بموجب القانون (2.1) ، لكن أصل هذا المجال الكهرومغناطيسي مختلف.

ضع في اعتبارك أولاً الحالة الأولى لحدوث تيار تحريضي. دعونا نضع ملفًا دائريًا من الأسلاك بنصف قطر r في مجال مغناطيسي منتظم متغير بمرور الوقت (الشكل 2.8). دع تحريض المجال المغناطيسي يزداد ، ثم يزداد بمرور الوقت و الفيض المغناطيسيمن خلال السطح الذي يحده الملف. وفقًا لقانون الحث الكهرومغناطيسي ، سيظهر تيار حثي في ​​الملف. عند تغيير تحريض المجال المغناطيسي وفقًا لقانون خطي ، سيكون تيار الحث ثابتًا.

ما هي القوى التي تجعل الشحنات في الملف تتحرك؟ لا يستطيع المجال المغناطيسي نفسه ، الذي يخترق الملف ، القيام بذلك ، لأن المجال المغناطيسي يعمل حصريًا على الشحنات المتحركة (وهذا ما يختلف عن المجال الكهربائي) ، والموصل الذي يحتوي على الإلكترونات فيه لا يتحرك.

بالإضافة إلى المجال المغناطيسي ، تتأثر الشحنات ، المتحركة والثابتة ، أيضًا بالمجال الكهربائي. ولكن بعد كل شيء ، يتم إنشاء تلك المجالات التي تمت مناقشتها حتى الآن (كهرباء أو ثابتة) الشحنات الكهربائية، ويظهر تيار الحث كنتيجة لعمل مجال مغناطيسي متغير. لذلك ، يمكن افتراض أن الإلكترونات الموجودة في الموصل الثابت يتم تحريكها بواسطة مجال كهربائي ، ويتم إنشاء هذا المجال مباشرة بواسطة مجال مغناطيسي متغير. هذا يؤكد خاصية أساسية جديدة للحقل: يتغير في الوقت المناسب ، يولد المجال المغناطيسي مجالًا كهربائيًا . كان J.Maxwell أول من توصل إلى هذا الاستنتاج.

الآن ظاهرة الحث الكهرومغناطيسييظهر أمامنا في ضوء جديد. الشيء الرئيسي في ذلك هو عملية توليد مجال كهربائي بواسطة مجال مغناطيسي. في الوقت نفسه ، فإن وجود دائرة موصلة ، مثل الملف ، لا يغير جوهر العملية. يلعب الموصل الذي يحتوي على إلكترونات حرة (أو جسيمات أخرى) دور الأداة: فهو يسمح لك فقط باكتشاف المجال الكهربائي الناشئ.

يقوم المجال بتحريك الإلكترونات والموصل وبالتالي يكشف عن نفسه. لا يكمن جوهر ظاهرة الحث الكهرومغناطيسي والموصل الثابت في ظهور تيار الحث ، بل في حدوثه. الحقل الكهربائيالذي يدفع الشحنات الكهربائية.

المجال الكهربائي الذي يحدث عندما يتغير المجال المغناطيسي له طبيعة مختلفة تمامًا عن المجال الكهروستاتيكي.

لا ترتبط مباشرة بالشحنات الكهربائية ، ولا يمكن أن تبدأ خطوط توترها وتنتهي عليها. بشكل عام لا تبدأ وتنتهي في أي مكان ، ولكنها خطوط مغلقة ، على غرار خطوط تحريض المجال المغناطيسي. هذا ما يسمى ب المجال الكهربائي دوامة (الشكل 2.9).

كلما تغير الحث المغناطيسي بشكل أسرع ، زادت قوة المجال الكهربائي. وفقًا لقاعدة لينز ، مع زيادة الحث المغناطيسي ، يشكل اتجاه متجه شدة المجال الكهربائي المسمار الأيسر مع اتجاه المتجه. هذا يعني أنه عندما يدور المسمار الأيسر في اتجاه خطوط شدة المجال الكهربائي ، فإن الحركة الانتقالية للمسمار تتزامن مع اتجاه ناقل الحث المغناطيسي. على العكس من ذلك ، عندما ينخفض ​​الحث المغناطيسي ، فإن اتجاه متجه الكثافة يشكل برغيًا صحيحًا مع اتجاه المتجه.

يتزامن اتجاه خطوط التوتر الميدانية مع اتجاه تيار الحث. القوة المؤثرة من جانب المجال الكهربائي الدوامة على الشحنة q (القوة الخارجية) لا تزال تساوي = q. ولكن على عكس حالة المجال الكهربائي الثابت ، فإن الشغل مجال دوامةفي حالة الإزاحة q على مسار مغلق لا تساوي صفرًا. بعد كل شيء ، عندما تتحرك الشحنة على طول خط مغلق لشدة المجال الكهربائي ، فإن العمل في جميع أقسام المسار له نفس العلامة ، حيث تتزامن القوة والإزاحة في الاتجاه. إن عمل المجال الكهربائي الدوامي عند تحريك شحنة موجبة واحدة على طول موصل ثابت مغلق يساوي عدديًا الحث EMF في هذا الموصل.

التيارات الحثية في الموصلات الضخمة.كبير بشكل خاص قيمة عدديةتصل التيارات الحثية إلى الموصلات الضخمة ، بسبب حقيقة أن مقاومتها صغيرة.

يمكن استخدام هذه التيارات ، التي تسمى تيارات فوكو نسبة إلى الفيزيائي الفرنسي الذي درسها ، لتسخين الموصلات. يعتمد جهاز أفران الحث ، على سبيل المثال ، أفران الميكروويف المستخدمة في الحياة اليومية ، على هذا المبدأ. يستخدم هذا المبدأ أيضًا لصهر المعادن. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام ظاهرة الحث الكهرومغناطيسي في أجهزة الكشف عن المعادن المثبتة عند مداخل مباني المحطات الهوائية والمسارح وما إلى ذلك.

ومع ذلك ، في العديد من الأجهزة ، يؤدي حدوث تيارات فوكو إلى فقدان الطاقة غير المجدي وحتى غير المرغوب فيه لتوليد الحرارة. لذلك ، فإن النوى الحديدية للمحولات والمحركات الكهربائية والمولدات وما إلى ذلك ليست صلبة ، ولكنها تتكون من ألواح منفصلة معزولة عن بعضها البعض. يجب أن تكون أسطح الألواح متعامدة مع اتجاه متجه شدة المجال الكهربائي الدوامة. في هذه الحالة ، ستكون مقاومة الألواح للتيار الكهربائي بحد أقصى ، وسيكون إطلاق الحرارة ضئيلًا.

تطبيق الفريت.تعمل المعدات الإلكترونية في منطقة ترددات عالية جدًا (ملايين الذبذبات في الثانية). هنا ، لم يعد استخدام نوى الملف من الصفائح الفردية يعطي التأثير المطلوب ، حيث تظهر تيارات فوكو الكبيرة في اللوحة المقلوبة.

لوحظ في الفقرة 7 أن هناك عوازل مغناطيسية - حديدية. عندما يحدث إعادة المغناطيسية في الفريت ، لا تحدث التيارات الدوامة. نتيجة لذلك ، يتم تقليل فقد الطاقة لإطلاق الحرارة فيها. لذلك ، فإن نوى المحولات عالية التردد ، والهوائيات المغناطيسية للترانزستورات ، وما إلى ذلك ، مصنوعة من الفريت. يتم ضغط الخليط وتعريضه لمعاملة حرارية كبيرة.

مع التغيير السريع في المجال المغناطيسي في المغناطيس الحديدي العادي ، تنشأ تيارات الحث ، حيث يمنع المجال المغناطيسي ، وفقًا لقاعدة لينز ، حدوث تغيير في التدفق المغناطيسي في قلب الملف. وبسبب هذا ، فإن تدفق الحث المغناطيسي لا يتغير عمليا ولا يتم إعادة المغناطيسية الأساسية. في الفريت ، تكون التيارات الدوامية صغيرة جدًا ، لذا يمكن إعادة مغناطيسها بسرعة.

إلى جانب المجال الكهربائي المحتمل لـ Coulomb ، يوجد مجال كهربائي دوامة. تم إغلاق خطوط شدة هذا المجال. يتم إنشاء مجال الدوامة بواسطة مجال مغناطيسي متغير.

1. ما هي طبيعة القوى الخارجية التي تسبب ظهور تيار تحريضي في موصل ثابت!
2. ما الفرق بين المجال الكهربائي الدوامي والمجال الكهروستاتيكي أو الثابت!
3. ما هي تيارات فوكو!
4. ما هي مزايا الفريت مقارنة بالمغناطيسات الحديدية التقليدية!

Myakishev G. Ya. ، الفيزياء. الصف 11: كتاب مدرسي. للتعليم العام المؤسسات: الأساسية والملف الشخصي. المستويات / G. Ya. Myakishev، B. V. Bukhovtsev، V. M. Charugin؛ إد. في آي نيكولاييف ، إن إيه بارفينتيفا. - الطبعة 17 ، المنقحة. وإضافية - م: التربية 2008. - 399 ص: مريض.

مكتبة بها كتب مدرسية وكتب عن القفزة مجانًا عبر الإنترنت ، تنزيل الفيزياء وعلم الفلك للصف الحادي عشر ، برنامج مدرسيفي خطط دروس الفيزياء

محتوى الدرس ملخص الدرسدعم إطار عرض الدرس بأساليب متسارعة تقنيات تفاعلية ممارسة مهام وتمارين امتحان ذاتي ورش عمل ، تدريبات ، حالات ، أسئلة أسئلة واجبات منزلية ، أسئلة مناقشة أسئلة بلاغيةمن الطلاب الرسوم التوضيحية مقاطع الصوت والفيديو والوسائط المتعددةصور ، صور رسومات ، جداول ، مخططات فكاهة ، نوادر ، نكت ، أمثال كاريكاتورية ، أقوال ، ألغاز كلمات متقاطعة ، اقتباسات الإضافات الملخصاترقائق المقالات للفضوليين الكتب المدرسية الكتب المدرسية الأساسية والإضافية معجم مصطلحات أخرى تحسين الكتب المدرسية والدروستصحيح الأخطاء في الكتاب المدرسيتحديث جزء في الكتاب المدرسي من عناصر الابتكار في الدرس واستبدال المعرفة القديمة بأخرى جديدة فقط للمعلمين دروس مثالية خطة التقويملسنة القواعد الارشاديةبرامج المناقشة دروس متكاملة

الغرض من الدرس: لتشكيل مفهوم أن المجال الكهرومغناطيسي للحث يمكن أن يحدث إما في موصل ثابت يوضع في مجال مغناطيسي متغير ، أو في موصل متحرك في مجال مغناطيسي ثابت ؛ قانون الحث الكهرومغناطيسي صالح في كلتا الحالتين ، وأصل EMF مختلف.

خلال الفصول

مراجعة الواجبات المنزلية عن طريق الاستجواب الأمامي وحل المشكلات

1. ما هي القيمة التي تتغير بما يتناسب مع معدل تغير التدفق المغناطيسي؟

2. العمل ، ما هي القوى التي يخلقها الحث الكهرومغناطيسي؟

3. صياغة وكتابة معادلة قانون الحث الكهرومغناطيسي.

4. هناك علامة ناقص في قانون الحث الكهرومغناطيسي. لماذا ا؟

5. ما هو EMF للتحريض في حلقة مغلقة من السلك ، ومقاومتها 0.02 أوم ، وتيار الحث 5 أ.

المحلول. Ii = i / R ؛ ξi = Ii R ؛ ξi = 5 0.02 = 0.1 ب

تعلم مواد جديدة

ضع في اعتبارك كيف تنشأ قوة الحث في موصل ثابت ،وضعت في مجال مغناطيسي متناوب. أسهل طريقة لفهم هذا

مثال على تشغيل المحولات.

ملف واحد مغلق على شبكة التيار المتردد ، إذا تم إغلاق الملف الثاني ، يظهر تيار فيه. سوف تتحرك الإلكترونات في الأسلاك الثانوية. ما هي القوى التي تحرك الإلكترونات الحرة؟ لا يستطيع المجال المغناطيسي القيام بذلك ، لأنه يعمل فقط على تحريك الشحنات الكهربائية.

تتحرك الإلكترونات الحرة بفعل مجال كهربائي ، تم إنشاؤه بواسطة مجال مغناطيسي متناوب.

وهكذا توصلنا إلى مفهوم جديد الملكية الأساسيةمجالات: يتغير في الوقت المناسب ، يولد المجال المغناطيسي مجالًا كهربائيًا.تم التوصل إلى هذا الاستنتاج من قبل ج. ماكسويل.

وبالتالي ، في ظاهرة الحث الكهرومغناطيسي ، فإن الشيء الرئيسي هو إنشاء مجال كهربائي بواسطة مجال مغناطيسي. هذا المجال يحدد الرسوم المجانية في الحركة.

يختلف هيكل هذا المجال عن المجال الكهروستاتيكي. لا علاقة له بالشحنات الكهربائية. لا تبدأ خطوط التوتر عند الشحنات الموجبة وتنتهي عند الشحنات السالبة. هذه الخطوط ليس لها بداية ونهاية - فهي خطوط مغلقة تشبه خطوط تحريض المجال المغناطيسي. هذا هو مجال كهربائي دوامة.

يساوي الحث emf في موصل ثابت يوضع في مجال مغناطيسي متناوب عمل المجال الكهربائي الدوامي الذي يحرك الشحنات على طول هذا الموصل.

توكي فوكو (عالم فيزياء فرنسي)

فوائد ومضار التيارات الحثية في الموصلات الضخمة.

أين تستخدم الفريت؟ لماذا لا يولدون تيارات دوامة؟

توحيد المواد المدروسة

– اشرح طبيعة القوى الخارجية التي تعمل في الموصلات الثابتة.

- الفرق بين المجالات الكهروستاتيكية والكهربائية الدوامة.

- إيجابيات وسلبيات تيارات فوكو.

- لماذا لا تحدث التيارات الدوامة في نوى الفريت؟

- احسب EMF للتحريض في دائرة الموصل إذا تغير التدفق المغناطيسي في 0.3 ثانية بمقدار 0.06 واط.

المحلول. ξi = - ΔФ / t ؛ ξi = - 0.06 / 0.3 = 0.2 ب

تلخيص الدرس

واجب منزلي: § 12، rep. § 11 ، تمرين 2 رقم 5 ، 6.

1. الغرض من الدرس: صياغة القانون الكمي للحث الكهرومغناطيسي. يجب أن يتعلم الطلاب ما هو المجال الكهرومغناطيسي للحث المغناطيسي وما هو التدفق المغناطيسي. تقدم الدرس التحقق من الواجبات المنزلية ...
2. الغرض من الدرس: معرفة أسباب الحث الكهرومغناطيسي في الموصلات المتحركة الموضوعة في مجال مغناطيسي ثابت ؛ توصل الطلاب إلى استنتاج مفاده أن القوة تعمل بناء على اتهامات ...
3. الغرض من الدرس: تكوين فكرة عن المجال المغناطيسي كشكل من أشكال المادة ؛ توسيع معرفة الطلاب بالتفاعلات المغناطيسية. الدرس 1. التحليل مراقبة العمل 2. تعلم جديد ...
4. الغرض من الدرس: تكوين فهم الطلاب للمجالات الكهربائية والمغناطيسية ، ككل واحد - المجال الكهرومغناطيسي. تقدم الدرس التحقق من الواجبات المنزلية عن طريق الاختبار ...
5. الغرض من الدرس: معرفة كيفية اكتشاف الحث الكهرومغناطيسي ؛ لتشكيل مفهوم الحث الكهرومغناطيسي ، أهمية اكتشاف فاراداي للهندسة الكهربائية الحديثة. مسار الدرس 1. تحليل العمل الرقابي ...
6. الغرض من الدرس: تكوين فكرة أن التغيير في القوة الحالية في الموصل سيخلق دوامة ، والتي يمكنها إما تسريع أو إبطاء حركة الإلكترونات. خلال الفصول ...
7. الغرض من الدرس: تقديم مفهوم القوة الدافعة الكهربائية ؛ الحصول على قانون أوم للدائرة المغلقة ؛ لتكوين فكرة للطلاب عن الفرق بين المجالات الكهرومغناطيسية والجهد الكهربي وفرق الجهد. نقل...
8. الغرض من الدرس: تعريف الطلاب بتاريخ الصراع بين مفاهيم الفعل الوثيق والعمل عن بعد ؛ بنظريات معيبة ، أدخل مفهوم شدة المجال الكهربائي ، وشكل القدرة على تصوير الكهرباء ...
9. الغرض من الدرس: بناءً على نموذج موصل معدني ، لدراسة ظاهرة الحث الكهروستاتيكي ؛ معرفة سلوك العوازل في المجال الكهروستاتيكي ؛ إدخال مفهوم السماحية العازلة. تقدم الدرس التحقق من المنزل ...
10. الغرض من الدرس: تكوين فهم الطلاب للتيار الكهربائي. النظر في الشروط اللازمة لوجود تيار كهربائي. مسار الدرس 1. تحليل الاختبار 2. دراسة مادة جديدة ...
11. الغرض من الدرس: اختبار معرفة الطلاب بالموضوع المدروس ، لتحسين مهارات حل المشكلات بمختلف أنواعها. تقدم الدرس التحقق من إجابات الطلاب وفقًا للإعداد في المنزل ...
12. الغرض من الدرس: النظر في الجهاز ومبدأ تشغيل المحولات ؛ تقديم دليل على ذلك كهرباءلن يكون هذا أبدا تطبيق واسعفقط في الوقت المناسب ...
13. الغرض من الدرس: مواصلة تكوين وحدة العمليات التذبذبية لدى الطلاب طبيعة مختلفة. مسار الدرس 1. تحليل الاختبار. 2. تعلم مادة جديدة عند الدراسة التذبذبات الكهرومغناطيسية...
14. الغرض من الدرس: تكوين فكرة أن المجالات المغناطيسية لا تتشكل فقط عن طريق التيار الكهربائي ، ولكن أيضًا بواسطة المغناطيس الدائم ؛ النظر في نطاق المغناطيس الدائم. كوكبنا ...
15. الغرض من الدرس: تكوين فكرة عن الطاقة التي يمتلكها التيار الكهربائي في الموصل وطاقة المجال المغناطيسي الناتج عن التيار. تقدم الدرس التحقق من الواجبات المنزلية عن طريق الاختبار ...

الدرس 15 الحث EMF في الموصلات المتحركة

الغرض: معرفة شروط حدوث EDW في الموصلات المتحركة.

خلال الفصول

أنا. تنظيم الوقت

ثانيًا. تكرار

ما هي ظاهرة الحث الكهرومغناطيسي؟

ما هي الشروط اللازمة لوجود ظاهرة الحث الكهرومغناطيسي؟

كيف يتم تحديد اتجاه التيار المستحث بواسطة قاعدة لينز؟

بأي صيغة يتم تحديد emf الاستقراء وماذا المعنى الماديلديه علامة ناقص في هذه الصيغة؟

ثالثا. تعلم مواد جديدة

لنأخذ محول. من خلال تضمين إحدى اللفات في شبكة التيار المتردد ، نحصل على التيار في الملف الآخر. مجال كهربائي يعمل بشحن مجاني.

يتم تشغيل الإلكترونات الموجودة في موصل ثابت بواسطة مجال كهربائي ، ويتم إنشاء المجال الكهربائي مباشرة بواسطة مجال مغناطيسي متناوب. يتغير في الوقت المناسب ، يولد المجال المغناطيسي مجالًا كهربائيًا. يحدد المجال حركة الإلكترونات في الموصل وبالتالي يكشف عن نفسه. المجال الكهربائي الذي يحدث عندما يتغير المجال المغناطيسي له هيكل مختلف عن الكهرباء الساكنة. لا يرتبط بالرسوم ولا يبدأ في أي مكان ولا ينتهي في أي مكان. يمثل الخطوط المغلقة. يطلق عليه المجال الكهربائي الدوامة. ولكن على عكس المجال الكهربائي الثابت ، فإن عمل مجال دوامة على طول مسار مغلق لا يساوي صفرًا.

يسمى تيار الحث في الموصلات الضخمة بتيارات فوكو.

التطبيق: ذوبان المعادن في الفراغ.

التأثير الضار: فقدان الطاقة غير المجدي في قلب المحولات والمولدات.

EMF عندما يتحرك موصل في مجال مغناطيسي

عند تحريك العبوريوتعمل قوة لورنتز على الإلكترونات للقيام بالعمل. تتحرك الإلكترونات من C إلى L.

تستخدم الصيغة في أي موصل يتحرك في مجال مغناطيسي إذاإذا بين النواقلهي الزاوية α ، ثم يتم استخدام الصيغة:

لأنومن بعد

سبب الضعف الجنسيجهي قوة لورنتز. يمكن تحديد علامة e بقاعدة اليد اليمنى.

رابعا. توحيد المواد المدروسة

ما المجال الذي يسمى المجال الكهربائي الحثي أو الدوامة؟

ما هو مصدر المجال الكهربائي التعريفي؟

ما هي تيارات فوكو؟ أعط أمثلة على استخدامها. في أي الحالات عليك التعامل معهم؟

ما هي خصائص المجال الكهربائي الاستقرائي مقارنة بالمجال المغناطيسي؟ مجال ثابت أم كهرباء؟

خامسا - تلخيص الدرس

واجب منزلي

البند 12 ؛ 13.

عنوان. قانون الحث الكهرومغناطيسي

الغرض من الدرس: تعريف الطلاب بقانون الحث الكهرومغناطيسي.

نوع الدرس: درس تعلم مادة جديدة.

خطة الدرس

السيطرة على المعرفة		1. تدفق الحث المغناطيسي. 2. ظاهرة الحث الكهرومغناطيسي. 3. حكم لينز.
مظاهرات		1. اعتماد EMF للحث على معدل تغير التدفق المغناطيسي. 2. أجزاء من فيلم الفيديو "ظاهرة الحث الكهرومغناطيسي".
تعلم مواد جديدة		1. قانون الحث الكهرومغناطيسي. 2. المجال الكهربائي دوامة. 3. EMF للتحريض في الموصلات المتحركة.
توحيد المواد المدروسة		1. أسئلة نوعية. 2. تعلم حل المشاكل.

دراسة المواد الجديدة

من أين تأتي القوى الخارجية التي تعمل على الشحنات في الدائرة؟ في حالة وجود موصل ثابت بالنسبة للمراقب ، فإن سبب ظهور قوى خارجية هو مجال مغناطيسي متناوب. الحقيقة هي أن المجال المغناطيسي المتناوب يولد مجالًا كهربائيًا في الفضاء المحيط - هذا هو المجال الذي يعمل على الجسيمات المشحونة في الموصل. لكن توليد مجال كهربائي بواسطة مجال مغناطيسي يحدث حتى في حالة عدم وجود دائرة قائدة ولا يوجد تيار كهربائي. كما ترى ، لا يمكن للحقل المغناطيسي أن ينقل التفاعلات المغناطيسية فحسب ، بل يمكن أن يكون أيضًا سبب ظهور شكل آخر من أشكال المادة - المجال الكهربائي.

ومع ذلك ، فإن المجال الكهربائي الناتج عن مجال مغناطيسي متناوب له اختلاف كبير عن المجال الناتج عن الجسيمات المشحونة.

المجال الكهربائي الناتج عن مجال مغناطيسي متناوب هو دوامة ، أي لها خطوط القوةمغلقة.

يتميز المجال الكهربائي بالدوامة ببعض الميزات:

1) يتجلى المجال من خلال تأثير القوة على الجسيمات المشحونة ، وبالتالي فإن السمة الرئيسية للمجال الكهربائي الدوامة هي الشدة ؛

2) على عكس المجال الكهروستاتيكي ، يتم إغلاق خطوط شدة المجال الكهربائي الدوامة. يمكن تحديد اتجاه هذه الخطوط باستخدام اليد اليسرى على سبيل المثال ، كما هو موضح بالشكل:

3) على عكس المجال الكهروستاتيكي ، فإن عمل المجال الكهربائي الدوامي على طول مسار مغلق لا يساوي الصفر (المجال الكهربائي الدوامة غير محتمل).

ضع في اعتبارك موصل بطول l يتحرك بشكل انتقالي في مجال مغناطيسي موحد مع الحث بسرعة موجهة بزاوية مع خطوط الحث المغناطيسي للمجال.

تتأثر الإلكترونات التي تتحرك جنبًا إلى جنب مع موصل في مجال مغناطيسي بقوة لورنتز الموجهة على طول الموصل. وحدتها

حيث q 0 هي شحنة جسيم مشحون مجاني. تحت تأثير هذه القوة ، يحدث فصل بين الشحنات - ستتحرك الجسيمات المشحونة المجانية إلى أحد طرفي الموصل ، وفي الطرف الآخر سيكون هناك نقص فيها ، أي أنها ستتجاوز شحنة الإشارة المعاكسة . لذلك ، في هذه الحالة ، القوة الخارجية هي قوة لورنتز. سيؤدي فصل الشحنات إلى ظهور مجال كهربائي ، مما يمنع المزيد من فصل الشحنات. ستتوقف هذه العملية عندما تتوازن قوة لورنتز والقوة = q 0 بعضهما البعض. لذلك ، داخل الموصل ، تكون شدة المجال الكهربائي هي E \ u003d B sin ، وفرق الجهد في نهايات الموصل U \ u003d El \ u003d B lsin. نظرًا لأننا نفكر في دائرة مفتوحة ، فإن فرق الجهد في نهايات الموصل يساوي EMF للتحريض في هذا الموصل. في هذا الطريق،

إذا تم إغلاق هذا الموصل ، فسوف يمر تيار كهربائي في دائرة. وبالتالي ، يمكن اعتبار الموصل الذي يتحرك في مجال مغناطيسي نوعًا من مصدر التيار الذي يتميز بـ EMF للحث.

سؤال للطلاب أثناء تقديم مواد جديدة

مستوى اول

1. لماذا يحدث تيار تحريضي في الموصلات الثابتة في مجال مغناطيسي متناوب؟

2. ما هو سبب حدوث تيار تحريضي عندما يتحرك موصل في مجال مغناطيسي ثابت؟

3. ما هي ملامح المجال الكهربائي الدوامة؟

المستوى الثاني

1. ما هي طبيعة القوى الخارجية التي تسبب ظهور تيار تحريضي في موصل ثابت؟

2. لماذا تمت صياغة قانون الحث الكهرومغناطيسي من أجل المجالات الكهرومغناطيسية وليس لقوة التيار؟

3. ما هي طبيعة المجالات الكهرومغناطيسية للتحريض في موصل يتحرك في مجال مغناطيسي؟

تكوين المواد المدروسة

). أسئلة نوعية

1. لماذا تنفجر الصمامات أحيانًا من ضربة صاعقة حتى عند إيقاف تشغيل الجهاز من المقبس؟

2. لماذا من الأفضل أخذ موصل مغلق على شكل ملف ، وليس على شكل سلك مستقيم ، لاكتشاف تيار الحث؟

). تعلم حل المشاكل

1. باستخدام أسلاك مرنة ، يتم توصيل موصل مستقيم بطول 60 سم بمصدر تيار مستمر مع EMF 12 فولت ومقاومة داخلية 0.5 أوم. يتحرك الموصل في مجال مغناطيسي منتظم باستقراء 1.6 T بسرعة 12.5 m / s عموديًا على خطوط الحث المغناطيسي. حدد التيار في الموصل إذا كانت مقاومة الدائرة الخارجية 2.5 أوم.

يولد مجال مغناطيسي متناوب المجال الكهربائي المستحث. إذا كان المجال المغناطيسي ثابتًا ، فلن يكون هناك مجال كهربائي مستحث. بالتالي، لا يرتبط المجال الكهربائي المستحث بالشحنات، كما هو الحال في مجال الكهرباء الساكنة ؛ خطوط قوتها لا تبدأ وتنتهي عند التهم ، لكنها مغلقة على نفسها، مثل خطوط القوة في المجال المغناطيسي. هذا يعني انه المجال الكهربائي المستحث، مثل المغناطيسية هي دوامة.

إذا تم وضع موصل ثابت في مجال مغناطيسي متناوب ، فعندئذ يتم إحداث e فيه. د. يتم ضبط الإلكترونات في حركة موجهة بواسطة مجال كهربائي مستحث بالتناوب حقل مغناطيسي؛ يحدث تيار كهربائي مستحث. في هذه الحالة ، يكون الموصل مجرد مؤشر على المجال الكهربائي المستحث. يقوم المجال بتحريك الإلكترونات الحرة في الموصل وبالتالي يكشف عن نفسه. الآن يمكن القول أنه حتى بدون موصل فإن هذا المجال موجود ، وله احتياطي من الطاقة.

لا يكمن جوهر ظاهرة الحث الكهرومغناطيسي في ظهور تيار مستحث ، ولكن في ظهور مجال كهربائي دوامة.

أسس ماكسويل هذا الموقف الأساسي للديناميكا الكهربية كتعميم لقانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي.

على عكس المجال الكهروستاتيكي ، فإن المجال الكهربائي المستحث غير محتمل ، لأن العمل المنجز في المجال الكهربائي المستحث عند تحريك شحنة موجبة واحدة على طول دائرة مغلقة يساوي e. د. الاستقراء ، وليس الصفر.

يتم تعيين اتجاه متجه شدة المجال الكهربائي الدوامة وفقًا لقانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي وقاعدة لينز. اتجاه خطوط القوة من دوامة ش. يتزامن الحقل مع اتجاه تيار الحث.

نظرًا لوجود المجال الكهربائي الدوامة حتى في حالة عدم وجود موصل ، فيمكن استخدامه لتسريع الجسيمات المشحونة إلى سرعات تتناسب مع سرعة الضوء. يعتمد استخدام هذا المبدأ على عمل مسرعات الإلكترون - بيتاترونات.

المجال الكهربائي للحث له خصائص مختلفة تمامًا على عكس المجال الكهروستاتيكي.

الفرق بين المجال الكهربائي الدوامي والمجال الكهروستاتيكي

1) غير متصل بالشحنات الكهربائية ؛
2) خطوط القوة لهذا المجال مغلقة دائمًا ؛
3) عمل قوى مجال الدوامة على حركة الشحنات على مسار مغلق لا يساوي الصفر.

مجال الكهرباء الساكنة	المجال الكهربائي التعريفي (مجال كهربائي دوامة)
1. تم إنشاؤها بواسطة إلكترونيات ثابتة. شحنة	1. بسبب التغيرات في المجال المغناطيسي
2. خطوط المجال مفتوحة - مجال محتمل	2. إغلاق خطوط القوة - حقل دوامة
3. مصادر المجال كهربائية. شحنة	3. لا يمكن تحديد مصادر الحقول
4. عمل قوى المجال في تحريك شحنة الاختبار على طول مسار مغلق = 0.	4. عمل القوى الميدانية على حركة شحنة الاختبار على طول مسار مغلق \ u003d استقراء EMF