MBOU Lokotskaya دبیرستان شماره 1 به نام. P.A. مارکوا

درس عمومی

در این مورد

"شار مغناطیسی. القای الکترومغناطیسی"

معلم گولوونوا ایرینا الکساندرونا

نوع درس:ترکیب شده

اهداف درس:

آموزشی: ویژگی های فیزیکی پدیده القای الکترومغناطیسی را مطالعه کنید، مفاهیم را تشکیل دهید: القای الکترومغناطیسی، جریان القایی، شار مغناطیسی.

در حال توسعه: برای ایجاد توانایی در دانش آموزان برای شناسایی موارد اصلی و ضروری در مطالب ارائه شده به روش های مختلف، توسعه علایق شناختیو توانایی های دانش آموزان در شناسایی ماهیت فرآیندها.

آموزشی : برای پرورش کار سخت، فرهنگ رفتار، دقت و وضوح در پاسخگویی و توانایی دیدن فیزیک اطرافتان.

اهداف درس

آموزشی:

مطالعه پدیده القای الکترومغناطیسیو شرایط وقوع آن؛

تاریخچه موضوع ارتباطات را در نظر بگیرید میدان مغناطیسیو برق؛

نشان دادن روابط علت و معلولی هنگام مشاهده پدیده القای الکترومغناطیسی،

ترویج فعلیت بخشیدن، تثبیت و تعمیم دانش کسب شده و ساخت مستقل دانش جدید.

آموزشی:به توسعه توانایی کار در یک تیم، بیان قضاوت های خود و استدلال از دیدگاه خود کمک کنید.

آموزشی:

ارتقاء رشد علایق شناختی دانش آموزان؛

الگوسازی سیستم ارزشی خود را بر اساس ایده خودسازی ترویج دهید.

توالی ارائه مطالب جدید

شار مغناطیسی

تاریخچه کشف پدیده القای الکترومغناطیسی.

نمایش آزمایشات فارادی در مورد القای الکترومغناطیسی.

کاربرد عملی پدیده القای الکترومغناطیسی.

تجهیزات

ترانسفورماتور تاشو، گالوانومتر، آهنربای دائم، رئوستات، آمپرمتر، سوزن مغناطیسی، کلید، سیم های اتصال، مدل ژنراتور، پروژکتور چند رسانه ای، ضبط صدا، ارائه در مورد موضوع.

طرح درس.

1. لحظه سازمانی.

2. به روز رسانی دانش.

در درس های قبلی، میدان مغناطیسی و ویژگی های میدان مغناطیسی، تأثیر آن بر هادی حامل جریان و بار متحرک را بررسی کردیم.

1. منبع میدان مغناطیسی چیست؟

2. کدام کمیت فیزیکیآیا مشخصه میدان مغناطیسی است؟

3. قوانین تعیین جهت بردار القای مغناطیسی چیست؟

امروز موضوع درس ما "شار مغناطیسی است. کشف پدیده القای الکترومغناطیسی

ما باید سوالات زیر را در نظر بگیریم:

1. شار مغناطیسی.

2. تاریخچه کشف پدیده القای الکترومغناطیسی.

3. نمایش آزمایشات فارادی در مورد القای الکترومغناطیسی.

4. اهمیت کشف پدیده القای الکترومغناطیسی.

3. یادگیری مطالب جدید

(از اسلایدهای ارائه، یک تخته سفید تعاملی، تجهیزاتی برای نمایش آزمایش‌ها و ضبط‌های صوتی استفاده می‌شود.

1. شار مغناطیسی (تعریف، روش های تغییر، ابعاد، فرمول). تکرار کلاس نهم. تقویت با استفاده از اسلایدهای ارائه.

1. بررسی پدیده های الکترومغناطیسی نشان می دهد که در اطراف جریان الکتریسیتههمیشه یک میدان مغناطیسی وجود دارد. (نمایش تجربه اورستد). جریان الکتریکی و میدان مغناطیسی با یکدیگر مرتبط هستند.

اما اگر یک جریان الکتریکی یک میدان مغناطیسی ایجاد کند، آیا یک پدیده مخالف وجود ندارد؟ آیا می توان با استفاده از میدان مغناطیسی جریان الکتریکی ایجاد کرد؟ دانشمند انگلیسی M. Faraday این وظیفه را در سال 1821 برای خود قرار داد.

روی صفحه پرتره ای از M. Faraday (1791 - 1867) است.

معلم با پس زمینه موسیقی زندگی و کار فارادی را معرفی می کند.

فارادی 10 سال روی وظیفه ای که برای خود تعیین کرده بود کار کرد. او القای الکترومغناطیسی را کشف کرد، پدیده جدیدی که به تفصیل آن را مطالعه کرد و در مقالات متعددی شرح داد. کشف فارادی گام جدیدی در مطالعه پدیده های الکترومغناطیسی بود.

2. برای درک اینکه چگونه فارادی توانست مغناطیس را به الکتریسیته تبدیل کند، اجازه دهید برخی از آزمایشات فارادی را با استفاده از ابزارهای مدرن انجام دهیم. (آزمایش ها نشان داده و تجزیه و تحلیل می شوند)

الف) فارادی کشف کرد که اگر دو سیم پیچ سیم را بردارید (دو سیم پیچ می گیریم) و جریان یکی از آنها را تغییر دهید، مثلاً با بستن یا باز کردن مدار سیم پیچ اولیه، جریانی در سیم پیچ ثانویه ایجاد می شود. با وجود این واقعیت که کویل ها از یکدیگر جدا شده اند. پدیده برانگیختن جریان الکتریکی در یک هادی بسته با استفاده از میدان مغناطیسی نامیده می شود القای الکترومغناطیسیجریان برانگیخته به این صورت نامیده شد جریان القایی

من آزمایش های خود را نشان می دهم:

ظهور یک جریان القایی در یک سیم پیچ بسته هنگامی که جریان در سیم پیچ دوم روشن و خاموش می شود.

ظاهر یک جریان القایی در یک سیم پیچ بسته هنگامی که قدرت جریان با استفاده از یک رئوستات در سیم پیچ دوم تغییر می کند.

ظاهر یک جریان القایی زمانی که سیم پیچ ها نسبت به یکدیگر حرکت می کنند.

ما آزمایشی را با ابزار انجام می دهیم: یک سیم پیچ متصل به یک گالوانومتر، یک آهنربا.

نتیجه گیری: در تمام موارد در نظر گرفته شده، جریان القایی زمانی ایجاد می شود که شار مغناطیسی نفوذی به ناحیه سیم پیچ تحت پوشش هادی تغییر کند.

ما بر اساس آزمایش های انجام شده یک نقاشی می سازیم. (نقاشی روی تخته).

تلفیق مطالب مورد مطالعه و کنترل دانش.

انجام کار آزمایشی

انعکاس.

دانش آموزان روی میز خود شکلک هایی دارند (خندان، بی تفاوت و غمگین). معلم از او می خواهد که یکی را که با روحیه هر دانش آموز در درس مناسب تر است، نگه دارد.

امروز با پدیده القای الکترومغناطیسی آشنا شدیم که در تمامی ژنراتورهای مدرن تبدیل کننده استفاده می شود. انرژی مکانیکیبه برق این پدیده که توسط M. Faraday در سال 1831 کشف شد، نقش تعیین کننده ای در پیشرفت فنی ایفا کرد جامعه مدرن. این است پایه فیزیکیمهندسی برق مدرن، ارائه صنعت، حمل و نقل، ارتباطات، کشاورزی، ساخت و ساز و سایر صنایع، زندگی روزمره مردم با انرژی الکتریکی.

با تشکر از همه شما برای فعالیت فعال شما در کلاس. رتبه بندی ها

مشق شب

§ 8، 9 شماره 838 (ریمکویچ)

کاربرد

ورزش. بیوگرافی M. Faraday را بخوانید و جدولی را پر کنید که نشان دهنده سهم دانشمند در کشف پدیده القای الکترومغناطیسی است. استفاده از کتاب های درسی، دایره المعارف ها، کتاب ها، انتشارات الکترونیکی، منابع اینترنتی، منابع دیگر.

نام خانوادگی نام، سال های زندگی	عکس یا پرتره تصویری	کشورهایی که در آنها کار می کرد	سهم اصلی به علم	نماد باز شدن یا نقاشی از تاسیساتی که دانشمند روی آن کار کرده است
مشارکت در سایر شاخه های فیزیک
چه چیزی در مورد بیوگرافی شما را شگفت زده کرد؟

طرح درس

موضوع: «شار مغناطیسی. پدیده القای الکترومغناطیسی، پایه نهم

اهداف درس:

هدف دستیابی به نتایج آموزشی است.

نتایج شخصی:

- توسعه علایق شناختی، فکری و خلاقیت;

- استقلال در کسب دانش جدید و مهارت های عملی؛

- شکل گیری نگرش های ارزشی نسبت به نتایج یادگیری.

نتایج متا موضوع:

- تسلط بر مهارت های کسب مستقل دانش جدید، سازمان فعالیت های آموزشی, هدف گذاری, برنامه ریزی;

- تسلط بر روش های عمل در موقعیت های غیر استاندارد، تسلط بر روش های اکتشافی حل مسئله.

- توسعه مهارت مشاهده، برجسته کردن چیز اصلی و توضیح آنچه دیده می شود.

نتایج موضوع:

– بدانید:شار مغناطیسی، جریان القایی، پدیده القای الکترومغناطیسی؛

– فهمیدن:مفهوم شار، پدیده القای الکترومغناطیسی

– قادر بودن به:جهت جریان القایی را تعیین کنید، حل کنید وظایف معمولی OGE.

نوع درس:یادگیری مطالب جدید

قالب درس:درس پژوهی

فن آوری ها:عناصر تکنولوژی تفکر انتقادی, یادگیری بر پایه مشکلات، فناوری اطلاعات و ارتباطات، فناوری گفتگوی مشکل

تجهیزات درسی:کامپیوتر، تخته سفید تعاملی، سیم پیچ، سه پایه با پا، آهنربای نواری – 2 عدد، گالوانومتر نمایشی، سیم، دستگاهی برای نمایش قانون لنز.

در طول کلاس ها

شروع: 10.30

1. مرحله سازمانی(5 دقیقه).

سلام بچه ها! امروز یک درس فیزیک تدریس می کنم، نام من اینوکنتی اینوکنتیویچ مالگاروف، معلم فیزیک در مدرسه کیلاخ است. من بسیار خوشحالم که با شما با دانش آموزان دبیرستانی کار می کنم، امیدوارم درس امروز به شکلی سازنده پیش برود. درس امروز توجه، استقلال و تدبیر را ارزیابی می کند. شعار درس ما این است: "همه چیز بسیار ساده است، فقط باید درک کنید!" حالا، همسایه های میز کارتان به یکدیگر نگاه می کنند، برایشان آرزوی موفقیت می کنند و دست می دهند. برای ایجاد بازخورد، گاهی اوقات دست هایم را کف می زنم و شما تکرار می کنید. بررسی کنیم؟ حیرت آور!

لطفا به صفحه نمایش نگاه کنید. ما چه می بینیم؟ درست است، یک آبشار و باد شدید. چه کلمه ای (یکی!) این دو را ترکیب می کند پدیده های طبیعی? آره، جریان. جریان آب و جریان هوا. امروز همچنین در مورد جریان صحبت خواهیم کرد. فقط در مورد جریانی با ماهیت کاملاً متفاوت. می توانید حدس بزنید چیست؟ موضوعاتی که قبلا به آنها پرداخته اید چه موضوعاتی هستند؟ درست است، با مغناطیس. بنابراین، موضوع درس را در برگه های خود یادداشت کنید: شار مغناطیسی. پدیده القای الکترومغناطیسی.

شروع: 10.35

2. به روز رسانی دانش (5 دقیقه).

تمرین 1.لطفا به صفحه نمایش نگاه کنید. در مورد این نقاشی چه می توانید بگویید؟ جاهای خالی برگه ها باید پر شود. با شریک زندگی خود مشورت کنید.

1. هادی حامل جریان در اطراف رخ می دهد یک میدان مغناطیسی. همیشه بسته است؛

2. مشخصه قدرت میدان مغناطیسی است بردار القای مغناطیسی 0 " style="border-collapse:collapse;border:none">

به صفحه نمایش نگاه کن. بر اساس قیاس، ستون دوم مدار را در میدان مغناطیسی پر کنید.

لطفا به جدول دمو نگاهی بیندازید. روی میز یک پایه با یک راکر متحرک با دو حلقه آلومینیومی می بینید. یکی کامل است و دیگری شکاف دارد. ما می دانیم که آلومینیوم نمایش داده نمی شود خواص مغناطیسی. ما شروع به وارد کردن آهنربا به حلقه با شکاف می کنیم. هیچ اتفاقی نمی افتد. حالا بیایید شروع به وارد کردن آهنربا به کل حلقه کنیم. لطفاً توجه داشته باشید که حلقه صد شروع به "فرار" از آهنربا می کند. حرکت آهنربا را متوقف کنید. حلقه هم می ایستد. سپس شروع به برداشتن دقیق آهنربا می کنیم. حلقه اکنون شروع به دنبال کردن آهنربا می کند.

سعی کنید آنچه را که دیدید توضیح دهید (دانش آموزان سعی می کنند توضیح دهند).

لطفا به صفحه نمایش نگاه کنید. یک اشاره در اینجا پنهان است. (دانش آموزان به این نتیجه می رسند که وقتی شار مغناطیسی تغییر می کند می توان جریان الکتریکی به دست آورد).

وظیفه 4.معلوم می شود که اگر شار مغناطیسی را تغییر دهید، می توانید یک جریان الکتریکی در مدار دریافت کنید. شما قبلاً می دانید که چگونه جریان را تغییر دهید. چگونه؟ درست است، می توانید میدان مغناطیسی را تقویت یا تضعیف کنید، ناحیه خود مدار را تغییر دهید و جهت صفحه مدار را تغییر دهید. حالا من یک داستان برای شما تعریف می کنم. با دقت گوش کنید و همزمان کار 4 را کامل کنید.

در سال 1821، مایکل فارادی، فیزیکدان انگلیسی، با الهام از کار اورستد (دانشمندی که میدان مغناطیسی اطراف یک هادی حامل جریان را کشف کرد)، وظیفه بدست آوردن الکتریسیته از مغناطیس را برای خود تعیین کرد. او تقریباً ده سال سیم‌ها و آهن‌رباها را در جیب شلوار خود حمل می‌کرد و تلاش ناموفقی برای تولید جریان الکتریکی از آنها داشت. و یک روز کاملاً تصادفی در 28 اوت 1831 موفق شد. (تظاهراتی را آماده و نشان دهید).فارادی کشف کرد که اگر یک سیم پیچ به سرعت روی آهنربا قرار گیرد (یا از آن جدا شود)، جریان کوتاه مدتی در آن ایجاد می شود که با استفاده از یک گالوانومتر قابل تشخیص است. این پدیده نام گرفت القای الکترومغناطیسی.

این جریان نامیده می شود جریان القایی. گفتیم که هر جریان الکتریکی میدان مغناطیسی ایجاد می کند. جریان القایی نیز میدان مغناطیسی خود را ایجاد می کند. علاوه بر این، این میدان با میدان آهنربای دائمی تعامل دارد.

در حال حاضر با استفاده از تخته سفید تعاملی، جهت جریان القایی را تعیین کنید. در مورد جهت میدان مغناطیسی جریان القایی چه نتیجه ای می توان گرفت؟

شروع: ساعت 11.00

5. کاربرد دانش در موقعیت های مختلف (10 دقیقه).

من به شما پیشنهاد می کنم کارهایی که در OGE در فیزیک ارائه می شود را حل کنید.

وظیفه 5.یک آهنربای نواری با سرعت ثابت به یک حلقه آلومینیومی جامد که روی نخ ابریشمی آویزان است آورده می شود (شکل را ببینید). در این مدت برای حلقه چه اتفاقی می افتد؟

1) حلقه در حالت استراحت باقی می ماند

2) حلقه به آهنربا جذب می شود

3) حلقه توسط آهنربا دفع می شود

4) حلقه شروع به چرخش در اطراف نخ می کند

وظیفه 6.

1) فقط در 2.

2) فقط در 1.

4) فقط در 3.

شروع: 11.10

5. بازتاب (5 دقیقه).

وقت آن است که نتایج درس خود را ارزیابی کنیم. چه چیز جدیدی یاد گرفتی؟ آیا اهداف تعیین شده در ابتدای درس محقق شده است؟ چه چیزی برای شما سخت بود؟ به خصوص چه چیزی را دوست داشتید؟ چه احساساتی را تجربه کردید؟

6. اطلاعات در مورد تکالیف

موضوع «شار مغناطیسی»، «پدیده القای الکترومغناطیسی» را در کتاب‌های درسی خود بیابید، بخوانید و ببینید آیا می‌توانید به سؤالات خودآزمایی پاسخ دهید.

باز هم از همکاری، علاقه و به طور کلی از همکاری شما سپاسگزارم درس جالب. من آرزو دارم فیزیک را خوب مطالعه کنم و بر اساس آن ساختار جهان را درک کنم.

"خیلی ساده است، فقط باید درک کنید!"

نام خانوادگی، نام دانش آموز ________________________________________________ دانش آموز پایه نهم

تاریخ "__________________2016

کاربرگ

موضوع درس: ________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

644 " style="width:483.25pt;border-collapse:collapse;border:none">

وظیفه 4. پر کردن شکاف.

1. پدیده وقوع جریان در یک هادی (مدار) بسته در هنگام تغییر میدان مغناطیسی نفوذ کننده در این مدار _______________________ نامیده می شود.

2. جریانی که در مدار ایجاد می شود _________________________ نامیده می شود.

3. میدان مغناطیسی مدار ایجاد شده توسط جریان القایی به سمت میدان مغناطیسی آهنربای دائمی __________________ هدایت خواهد شد (قانون لنز).

https://pandia.ru/text/80/300/images/image006_55.jpg" align="left hspace=12" width="238" height="89"> وظیفه 6. سه حلقه فلزی یکسان وجود دارد. یک آهنربا از حلقه اول برداشته می شود، یک آهنربا به حلقه دوم وارد می شود و یک آهنربا ثابت در حلقه سوم قرار می گیرد. جریان القایی در کدام حلقه جریان دارد؟

1) فقط در 2.

2) فقط در 1.

موضوع درس:

کشف القای الکترومغناطیسی شار مغناطیسی

هدف: آشنایی دانش آموزان با پدیده القای الکترومغناطیسی.

در طول کلاس ها

I. لحظه سازمانی

II. به روز رسانی دانش.

1. بررسی از جلو.

• فرضیه آمپر چیست؟
• نفوذپذیری مغناطیسی چیست؟
• به چه موادی پارا و دیامغناطیس می گویند؟
• فریت چیست؟
• فریت ها در کجا استفاده می شوند؟
• از کجا بفهمیم که میدان مغناطیسی در اطراف زمین وجود دارد؟
• قطب های مغناطیسی شمال و جنوب زمین کجا هستند؟
• چه فرآیندهایی در مگنتوسفر زمین اتفاق می افتد؟
• دلیل وجود میدان مغناطیسی در نزدیکی زمین چیست؟

2. تجزیه و تحلیل آزمایش ها.

آزمایش 1

سوزن مغناطیسی روی پایه به پایین و سپس به انتهای بالایی سه پایه آورده شد. چرا فلش از هر دو طرف به سمت پایین سه پایه می چرخد؟ قطب جنوب، و به انتهای بالایی - انتهای شمالی؟(همه اجسام آهنی در میدان مغناطیسی زمین هستند. تحت تأثیر این میدان مغناطیسی می شوند و قسمت پایین جسم شمال را تشخیص می دهد. قطب مغناطیسیو بالاترین آن جنوبی است.)

آزمایش 2

در یک پلاگ چوب پنبه ای بزرگ، یک شیار کوچک برای یک تکه سیم ایجاد کنید. چوب پنبه را در آب قرار دهید و سیم را روی آن قرار دهید و آن را موازی قرار دهید. در این حالت سیم همراه با دوشاخه چرخانده شده و در امتداد نصف النهار نصب می شود. چرا؟(سیم مغناطیسی شده و مانند یک سوزن مغناطیسی در میدان زمین نصب شده است.)

III. یادگیری مطالب جدید

بین حرکت بارهای الکتریکیعمل کنید نیروهای مغناطیسی. فعل و انفعالات مغناطیسی بر اساس ایده میدان مغناطیسی که در اطراف بارهای الکتریکی متحرک وجود دارد، توصیف می شوند. میدان های الکتریکی و مغناطیسی توسط منابع یکسانی تولید می شوند - بارهای الکتریکی. می توان فرض کرد که بین آنها ارتباطی وجود دارد.

در سال 1831، M. Faraday به طور تجربی این را تأیید کرد. او پدیده القای الکترومغناطیسی را کشف کرد (اسلایدهای 1،2).

آزمایش 1

گالوانومتر را به سیم پیچ وصل می کنیم و آهنربای دائمی را از آن بیرون می آوریم. ما انحراف سوزن گالوانومتر را مشاهده می کنیم، یک جریان (القایی) ظاهر شده است (اسلاید 3).

جریان در یک هادی زمانی اتفاق می افتد که هادی در ناحیه عمل میدان مغناطیسی متناوب قرار می گیرد (اسلاید 4-7).

فارادی میدان مغناطیسی متناوب را به عنوان یک تغییر در عدد نشان داد خطوط برق، نفوذ به سطح محدود شده توسط این کانتور. این عدد به القاء بستگی داردکه در میدان مغناطیسی، از ناحیه مداراس و جهت گیری آن در یک زمینه معین.

Ф=BS cos a - شار مغناطیسی

F [Wb] Weber (اسلاید 8)

جریان القایی می تواند جهت های مختلفی داشته باشد که بستگی به کاهش یا افزایش شار مغناطیسی عبوری از مدار دارد. قانون تعیین جهت جریان القایی در سال 1833 تدوین شد. ای. ایکس. لنتز.

آزمایش 2

یک آهنربای دائمی را به یک حلقه آلومینیومی سبک می کشانیم. حلقه از آن دفع می شود و با کشیده شدن به سمت آهنربا جذب می شود.

نتیجه به قطبیت آهنربا بستگی ندارد. دافعه و جاذبه با ظهور یک جریان القایی در آن توضیح داده می شود.

هنگامی که آهنربا به داخل فشار داده می شود، شار مغناطیسی از طریق حلقه افزایش می یابد: دافعه حلقه نشان می دهد که جریان القایی در آن جهتی دارد که بردار القایی میدان مغناطیسی آن در جهت مخالف بردار القایی خارجی است. میدان مغناطیسی.

قانون لنز:

جریان القایی همیشه جهتی دارد که میدان مغناطیسی آن از هرگونه تغییر در شار مغناطیسی که باعث ظهور جریان القایی می شود جلوگیری کند.(اسلاید 9).

IV. انجام کارهای آزمایشگاهی

کار آزمایشگاهی با موضوع "تأیید آزمایشی قانون لنز"

دستگاه ها و مواد:میلی‌متر، سیم‌پیچ، آهنربای قوسی شکل.

پیش رفتن

1. یک جدول آماده کنید.

« فیزیک - پایه یازدهم"

القای الکترومغناطیسی

مایکل فارادی، فیزیکدان انگلیسی، به ماهیت یکپارچه پدیده های الکتریکی و مغناطیسی اطمینان داشت.
یک میدان مغناطیسی متغیر با زمان، یک میدان الکتریکی ایجاد می کند و یک میدان الکتریکی متغیر، یک میدان مغناطیسی ایجاد می کند.
در سال 1831، فارادی پدیده القای الکترومغناطیسی را کشف کرد که اساس طراحی ژنراتورهایی بود که انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کردند.

پدیده القای الکترومغناطیسی

پدیده القای الکترومغناطیسی عبارت است از وقوع جریان الکتریکی در یک مدار رسانا که یا در یک میدان مغناطیسی متغیر با زمان در حال سکون است یا در یک میدان مغناطیسی ثابت حرکت می کند به گونه ای که تعداد خطوط القای مغناطیسی در مدار نفوذ می کند. تغییر می کند.

فارادی برای آزمایش های متعدد خود از دو سیم پیچ، آهنربا، کلید، منبع جریان مستقیم و گالوانومتر استفاده کرد.

جریان الکتریکی می تواند یک قطعه آهن را مغناطیسی کند. آیا آهنربا می تواند جریان الکتریکی ایجاد کند؟

در نتیجه آزمایشات، فارادی تأسیس کرد ویژگی های اصلیپدیده های القای الکترومغناطیسی:

1). جریان القایی در یکی از سیم پیچ ها در لحظه بسته شدن یا باز شدن رخ می دهد مدار الکتریکیسیم پیچ دیگری نسبت به اولی ثابت است.

2) جریان القایی زمانی رخ می دهد که قدرت جریان در یکی از سیم پیچ ها با استفاده از یک رئوستات تغییر کند 3). جریان القایی زمانی اتفاق می افتد که سیم پیچ ها نسبت به یکدیگر حرکت می کنند 4). جریان القایی زمانی اتفاق می افتد که یک آهنربای دائمی نسبت به سیم پیچ حرکت می کند

نتیجه:

در یک مدار رسانای بسته، زمانی که تعداد خطوط القای مغناطیسی که به سطح محدود شده توسط این مدار نفوذ می‌کنند، جریان ایجاد می‌شود.
و هرچه تعداد خطوط القای مغناطیسی سریعتر تغییر کند، جریان القایی حاصل بیشتر می شود.

مهم نیست. که دلیل تغییر تعداد خطوط القای مغناطیسی است.
این ممکن است تغییری در تعداد خطوط القای مغناطیسی باشد که به سطح محدود شده توسط یک مدار رسانای ثابت به دلیل تغییر در قدرت جریان در سیم پیچ مجاور، نفوذ می کنند.

و تغییر در تعداد خطوط القایی به دلیل حرکت مدار در یک میدان مغناطیسی غیر یکنواخت که چگالی خطوط آن در فضا متفاوت است و غیره.

شار مغناطیسی

شار مغناطیسیمشخصه میدان مغناطیسی است که به بردار القای مغناطیسی در تمام نقاط سطح محدود شده توسط یک کانتور بسته مسطح بستگی دارد.

یک هادی بسته (مدار) مسطح وجود دارد که سطحی به مساحت S را محدود می کند و در یک میدان مغناطیسی یکنواخت قرار می گیرد.
نرمال (بردار که مدول آن برابر با یک) نسبت به صفحه رسانا با جهت بردار القای مغناطیسی زاویه α ایجاد می کند

شار مغناطیسی Ф (شار بردار القای مغناطیسی) از طریق سطحی به مساحت S مقداری است برابر با حاصل ضرب بزرگی بردار القای مغناطیسی توسط ناحیه S و کسینوس زاویه α بین بردارها و:

Ф = BScos α

جایی که
Вcos α = В n- پیش بینی بردار القای مغناطیسی بر روی صفحه عادی به کانتور.
از همین رو

Ф = B n S

شار مغناطیسی بیشتر می شود در nو اس.

شار مغناطیسی بستگی به جهت سطحی دارد که میدان مغناطیسی به آن نفوذ می کند.

شار مغناطیسی را می توان به صورت گرافیکی به عنوان مقداری تعبیر کرد که متناسب با تعداد خطوط القای مغناطیسی است که به سطحی با مساحت نفوذ می کنند. اس.

واحد شار مغناطیسی است وبر.
شار مغناطیسی در 1 وبر ( 1 وات) توسط یک میدان مغناطیسی یکنواخت با القای 1 T از طریق سطحی با مساحت 1 متر مربع که عمود بر بردار القای مغناطیسی قرار دارد ایجاد می شود.

موضوع درس امروز است موضوع مهم- "شار مغناطیسی". ابتدا بیایید به یاد بیاوریم که القای الکترومغناطیسی چیست. سپس در مورد چگونگی ایجاد جریان القایی و آنچه برای ظاهر شدن این جریان مهم است صحبت خواهیم کرد. از آزمایشات فارادی می آموزیم که چگونه شار مغناطیسی بوجود می آید.

در ادامه مطالعه خود در مورد موضوع "القای الکترومغناطیسی"، اجازه دهید نگاهی دقیق تر به مفهومی مانند شار مغناطیسی.

شما قبلاً می دانید که چگونه پدیده القای الکترومغناطیسی را تشخیص دهید - اگر یک هادی بسته عبور کند خطوط مغناطیسی، یک جریان الکتریکی در این هادی ایجاد می شود. این جریان القایی نامیده می شود.

حال بیایید نحوه تشکیل این جریان الکتریکی و آنچه برای ظاهر شدن این جریان مهم است بحث کنیم.

اول از همه، اجازه دهید به آزمایش فارادیو دوباره به ویژگی های مهم آن نگاه کنید.

بنابراین، ما یک آمپرمتر داریم، یک سیم پیچ با تعداد زیادیمی چرخد ​​که به این آمپرمتر اتصال کوتاه می کند.

یک آهنربا می گیریم و مثل درس قبل این آهنربا را داخل سیم پیچ پایین می آوریم. فلش منحرف می شود، یعنی جریان الکتریکی در این مدار وجود دارد.

برنج. تجربه تشخیص جریان القایی 1

اما وقتی آهنربا در داخل سیم پیچ باشد، جریان الکتریکی در مدار وجود ندارد. اما به محض اینکه بخواهید این آهنربا را از سیم پیچ جدا کنید، دوباره جریان الکتریکی در مدار ظاهر می شود، اما جهت این جریان به عکس تغییر می کند.

لطفاً همچنین توجه داشته باشید که مقدار جریان الکتریکی که در مدار جریان دارد به خواص خود آهنربا نیز بستگی دارد. اگر آهنربای دیگری بگیرید و همان آزمایش را انجام دهید، مقدار جریان به طور قابل توجهی تغییر می کند، در این حالت جریان کمتر می شود.

پس از انجام آزمایشات، می توان نتیجه گرفت که جریان الکتریکی که در یک هادی بسته (در یک سیم پیچ) ایجاد می شود با میدان مغناطیسی یک آهنربای دائمی مرتبط است.

به عبارت دیگر، جریان الکتریکی به برخی از ویژگی های میدان مغناطیسی بستگی دارد. و ما قبلاً چنین مشخصه ای را معرفی کرده ایم - .

به یاد بیاوریم که القای مغناطیسی با حرف نشان داده می شود، این یک کمیت برداری است. و القای مغناطیسی در تسلا اندازه گیری می شود.

تسلا - به افتخار دانشمند اروپایی و آمریکایی نیکولا تسلا.

القای مغناطیسیاثر میدان مغناطیسی را بر روی یک هادی حامل جریان که در این میدان قرار دارد مشخص می کند.

اما، وقتی در مورد جریان الکتریکی صحبت می کنیم، باید درک کنیم که جریان الکتریکی، و شما این را از کلاس هشتم می دانید، تحت تأثیر قرار می گیرد. میدان الکتریکی.

بنابراین، می توان نتیجه گرفت که جریان القایی الکتریکی به دلیل میدان الکتریکی ظاهر می شود که به نوبه خود در نتیجه عمل میدان مغناطیسی ایجاد می شود. و این رابطه دقیقاً از طریق به دست می آید شار مغناطیسی.

شار مغناطیسی چیست؟

شار مغناطیسیبا حرف F نشان داده می شود و با واحدهایی مانند وبر بیان می شود و با نشان داده می شود.

شار مغناطیسی را می توان با جریان مایعی که در یک سطح محدود جریان دارد مقایسه کرد. اگر لوله ای بگیرید و مایع در این لوله جریان یابد، بر این اساس، جریان معینی از آب از سطح مقطع لوله عبور می کند.

با این قیاس، شار مغناطیسی مشخص می‌کند که چند خط مغناطیسی از یک مدار محدود عبور می‌کنند. این کانتور ناحیه ای است که توسط سیم پیچی یا شاید شکل دیگری محدود شده است و این ناحیه لزوماً محدود است.

برنج. 2. در حالت اول، شار مغناطیسی حداکثر است. در حالت دوم برابر با صفر است.

شکل دو چرخش را نشان می دهد. یک پیچ سیم پیچی است که خطوط القای مغناطیسی از آن عبور می کنند. همانطور که می بینید، چهار مورد از این خطوط در اینجا نشان داده شده است. اگر تعداد آنها بسیار بیشتر بود، می گفتیم که شار مغناطیسی بزرگ خواهد بود. اگر از این خطوط کمتر بود، مثلاً یک خط می کشیدیم، می توان گفت که شار مغناطیسی بسیار کوچک است، کوچک است.

و یک مورد دیگر: زمانی که سیم پیچ به گونه ای قرار گرفته باشد که خطوط مغناطیسی از ناحیه آن عبور نکنند. به نظر می رسد که خطوط القای مغناطیسی در امتداد سطح می لغزند. در این مورد، می توان گفت که هیچ شار مغناطیسی وجود ندارد، یعنی. هیچ خطی به سطح این کانتور نفوذ نمی کند.

شار مغناطیسیکل آهنربا را به عنوان یک کل (یا منبع دیگری از میدان مغناطیسی) مشخص می کند. اگر القای مغناطیسی عمل را در یک نقطه مشخص کند، شار مغناطیسی کل آهنربا را مشخص می کند. می توان گفت که شار مغناطیسی دومین مشخصه بسیار مهم میدان مغناطیسی است. اگر القای مغناطیسی مشخصه نیروی میدان مغناطیسی نامیده شود، شار مغناطیسی مشخصه انرژی میدان مغناطیسی است.

با بازگشت به آزمایش ها، می توان گفت که هر چرخش سیم پیچ را می توان به عنوان یک پیچ بسته جداگانه نشان داد. همان مداری که شار مغناطیسی بردار القای مغناطیسی از آن عبور خواهد کرد. در این حالت یک جریان الکتریکی القایی مشاهده خواهد شد.

بنابراین، تحت تأثیر یک شار مغناطیسی است که یک میدان الکتریکی در یک هادی بسته ایجاد می شود. و این میدان الکتریکی چیزی بیش از یک جریان الکتریکی ایجاد نمی کند.

بیایید دوباره به آزمایش نگاه کنیم و اکنون با دانستن اینکه یک شار مغناطیسی وجود دارد، اجازه دهید به رابطه بین شار مغناطیسی و مقدار جریان الکتریکی القایی نگاه کنیم.

بیایید یک آهنربا برداریم و آن را به آرامی از سیم پیچ عبور دهیم. مقدار جریان الکتریکی خیلی کم تغییر می کند.

اگر سعی کنید آهنربا را به سرعت بیرون بکشید، مقدار جریان الکتریکی بیشتر از حالت اول خواهد بود.

در این مورد، سرعت تغییر شار مغناطیسی نقش دارد. اگر تغییر در سرعت آهنربا به اندازه کافی بزرگ باشد، جریان القایی نیز قابل توجه خواهد بود.

در نتیجه این نوع آزمایشات، الگوهای زیر آشکار شد.

برنج. 3. شار مغناطیسی و جریان القایی به چه چیزی بستگی دارد؟

1. شار مغناطیسی متناسب با القای مغناطیسی است.

2. شار مغناطیسی به طور مستقیم با سطح مداری که خطوط القایی مغناطیسی از آن عبور می کنند، متناسب است.

3. و ثالثاً وابستگی شار مغناطیسی به زاویه مدار. ما قبلاً توجه خود را به این واقعیت جلب کرده ایم که اگر مساحت مدار به یک صورت یا دیگری باشد ، این بر حضور و بزرگی شار مغناطیسی تأثیر می گذارد.

بنابراین، می توان گفت که قدرت جریان القایی با سرعت تغییر شار مغناطیسی نسبت مستقیم دارد.

∆ Ф تغییر در شار مغناطیسی است.

∆ t زمانی است که در طی آن شار مغناطیسی تغییر می کند.

این نسبت دقیقاً نرخ تغییر شار مغناطیسی است.

بر اساس این وابستگی، می‌توان نتیجه گرفت که برای مثال، یک جریان القایی می‌تواند توسط یک آهنربای نسبتاً ضعیف ایجاد شود، اما سرعت حرکت این آهنربا باید بسیار بالا باشد.

اولین کسی که این قانون را دریافت کرد دانشمند انگلیسی M. Faraday بود. مفهوم شار مغناطیسی به ما اجازه می دهد تا نگاه عمیق تری به ماهیت یکپارچه پدیده های الکتریکی و مغناطیسی بیندازیم.

فهرست ادبیات اضافی:

کتاب درسی فیزیک ابتدایی. اد. G.S. Landsberg, T. 2. M., 1974 Yavorsky B.M., Pinsky A.A., Fundamentals of Physics, جلد 2., M. Fizmatlit., 2003 آیا جریانها برای شما اینقدر آشنا هستند؟ // کوانتومی. - 2009. - شماره 3. - ص 32-33. Aksenovich L. A. فیزیک در دبیرستان: تئوری. وظایف. تست ها: کتاب درسی. کمک هزینه برای مؤسسات ارائه دهنده آموزش عمومی. محیط زیست، آموزش / L. A. Aksenovich, N. N. Rakina, K. S. Farino; اد. K. S. Farino. - Mn.: Adukatsiya i vyakhavanne, 2004. - P.344.