École secondaire MBOU Lokotskaya n°1 du nom. PENNSYLVANIE. Markova
sur ce sujet
"Flux magnétique. Induction électromagnétique"
Professeur Golovneva Irina Alexandrovna
Type de cours : combiné
Objectifs de la leçon:
Éducatif: étudier les caractéristiques physiques du phénomène d'induction électromagnétique, former les concepts : induction électromagnétique, courant induit, Flux magnétique.
développement: développer chez les étudiants la capacité d'identifier l'essentiel et l'essentiel dans un matériel présenté de différentes manières, développement intérêts cognitifs et les capacités des écoliers à identifier l'essence des processus.
éducatif : cultiver le travail acharné, une culture du comportement, la précision et la clarté des réponses, ainsi que la capacité de voir la physique qui vous entoure.
Objectifs de la leçon
Éducatif:
étudier le phénomène induction électromagnétique et les conditions de sa survenance ;
considérer l'histoire de la question de la communication champ magnétique et électrique ;
montrer des relations de cause à effet lors de l'observation du phénomène d'induction électromagnétique,
promouvoir l'actualisation, la consolidation et la généralisation des connaissances acquises, ainsi que la construction indépendante de nouvelles connaissances.
Éducatif: contribuer au développement de la capacité à travailler en équipe, à exprimer son propre jugement et à argumenter son point de vue.
Éducatif:
favoriser le développement des intérêts cognitifs des élèves ;
promouvoir la modélisation de votre propre système de valeurs basé sur l'idée de développement personnel.
Séquence de présentation du nouveau matériel
Flux magnétique.
L'histoire de la découverte du phénomène d'induction électromagnétique.
Démonstration des expériences de Faraday sur l'induction électromagnétique.
Application pratique du phénomène d'induction électromagnétique.
Équipement
Transformateur pliable, galvanomètre, aimant permanent, rhéostat, ampèremètre, aiguille magnétique, clé, fils de connexion, modèle générateur, projecteur multimédia, enregistrement audio, présentation sur le sujet.
Plan de cours.
1. Moment organisationnel.
2. Actualisation des connaissances.
Dans les leçons précédentes, nous avons examiné le champ magnétique et les caractéristiques du champ magnétique, son effet sur un conducteur transportant un courant et sur une charge en mouvement.
1. Quelle est la source du champ magnétique ?
2.Lequel quantité physique est une caractéristique d'un champ magnétique ?
3.Quelles sont les règles pour déterminer la direction du vecteur induction magnétique ?
Aujourd'hui, le sujet de notre leçon est « Flux magnétique. Découverte du phénomène d'induction électromagnétique"
Nous devons considérer les questions suivantes :
1. Flux magnétique.
2. Historique de la découverte du phénomène d'induction électromagnétique.
3. Démonstration des expériences de Faraday sur l’induction électromagnétique.
4. L'importance de la découverte du phénomène d'induction électromagnétique.
3. Apprendre du nouveau matériel
( Des diapositives de présentation, un tableau blanc interactif, du matériel de démonstration d'expériences et des enregistrements audio sont utilisés).
1. Flux magnétique (définition, méthodes de changement, dimension, formule). Redoublement de la 9e année. Renforcement à l'aide de slides de présentation.
1. L'étude des phénomènes électromagnétiques montre qu'autour de courant électrique Il y a toujours un champ magnétique. (Démonstration de l'expérience d'Oersted). Le courant électrique et le champ magnétique sont liés l’un à l’autre.
Mais si un courant électrique « crée » un champ magnétique, n’y a-t-il pas un phénomène inverse ? Est-il possible de « créer » un courant électrique à l’aide d’un champ magnétique ? Le scientifique anglais M. Faraday s'est fixé cette tâche en 1821.
Sur l'écran figure un portrait de M. Faraday (1791 - 1867).
Le professeur, sur fond de musique, présente la vie et l'œuvre de Faraday.
Faraday a travaillé pendant 10 ans sur la tâche qu'il s'était fixée. Il découvre l’induction électromagnétique, un nouveau phénomène qu’il étudie en détail et décrit dans de nombreux articles. La découverte de Faraday constitue une nouvelle étape dans l'étude des phénomènes électromagnétiques.
2. Pour comprendre comment Faraday a réussi à « transformer le magnétisme en électricité », réalisons certaines de ses expériences à l’aide d’instruments modernes. (Les expériences sont démontrées et analysées)
a) Faraday a découvert que si vous prenez deux enroulements de fil (nous prendrons deux bobines) et modifiez le courant dans l'un d'eux, par exemple en fermant ou en ouvrant le circuit de la bobine primaire, alors un courant apparaît dans la bobine secondaire, malgré le fait que les bobines soient isolées les unes des autres d'un ami. Le phénomène d'excitation d'un courant électrique dans un conducteur fermé à l'aide d'un champ magnétique est appelé induction électromagnétique. Le courant ainsi excité était appelé courant d'induction.
Je démontre mes expériences:
L'apparition d'un courant d'induction dans une bobine fermée lorsque le courant dans la deuxième bobine est activé et désactivé ;
L'apparition d'un courant d'induction dans une bobine fermée lorsque l'intensité du courant est modifiée à l'aide d'un rhéostat dans la deuxième bobine ;
L'apparition d'un courant d'induction lorsque les bobines se déplacent les unes par rapport aux autres.
Nous réalisons une expérience avec des instruments : une bobine reliée à un galvanomètre, un aimant.
Conclusion : dans tous les cas considérés, le courant induit apparaît lorsque le flux magnétique pénétrant dans la zone de la bobine recouverte par le conducteur change.
Nous réalisons un dessin à partir des expériences réalisées. (Dessins au tableau).
Consolidation de la matière étudiée et contrôle des connaissances.
Effectué travail d'essai
Réflexion.
Les étudiants ont des émoticônes sur leur bureau (souriants, indifférents et tristes). L'enseignant demande de montrer celui qui correspond le mieux à l'humeur de chaque élève du cours.
Aujourd'hui, nous avons fait connaissance avec le phénomène d'induction électromagnétique, utilisé dans tous les générateurs modernes qui convertissent énergie mécaniqueà l'électrique. Ce phénomène, découvert par M. Faraday en 1831, joua un rôle déterminant dans le progrès technique la société moderne. C'est base physique ingénierie électrique moderne, fournissant l'industrie, les transports, les communications, Agriculture, construction et autres industries, vie quotidienne des gens avec l'énergie électrique.
Merci à tous pour votre travail actif en classe. Notes.
§ 8, 9 n° 838 (Rymkevitch)
Application
Exercice. Lisez la biographie de M. Faraday et remplissez le tableau reflétant la contribution du scientifique à la découverte du phénomène d'induction électromagnétique. Utilisez des manuels, des encyclopédies, des livres, publications électroniques, ressources Internet, autres sources.
| Nom Prénom, années de vie | Photographie ou portrait pictural | Pays dans lesquels il a travaillé | Contribution principale dans la science | Symbole d'ouverture ou un dessin de l'installation sur laquelle le scientifique a travaillé |
| Contributions à d'autres branches de la physique |
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| Qu’est-ce qui vous a le plus marqué dans la biographie ? |
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PLAN DE COURS
Thème : « Flux magnétique. Le phénomène d'induction électromagnétique", 9e année
Objectifs de la leçon:
L’objectif est d’obtenir des résultats pédagogiques.
Résultats personnels :
– développement des intérêts cognitifs, intellectuels et la créativité;
– l'indépendance dans l'acquisition de nouvelles connaissances et compétences pratiques ;
– la formation d'attitudes de valeur à l'égard des résultats d'apprentissage.
Résultats du méta-sujet :
– maîtriser les compétences d’acquisition indépendante de nouvelles connaissances, d’organisation Activités éducatives, établissement d'objectifs, planification ;
– maîtriser les méthodes d'action dans des situations non standards, maîtriser les méthodes heuristiques de résolution de problèmes ;
– développer les capacités d'observer, de mettre en évidence l'essentiel et d'expliquer ce que l'on voit.
Résultats du sujet :
– savoir: flux magnétique, courant induit, phénomène d'induction électromagnétique ;
– comprendre: concept de flux, phénomène d'induction électromagnétique
– être capable de: déterminer la direction du courant d'induction, résoudre tâches typiques OGE.
Type de cours : apprendre du nouveau matériel
Format du cours :étude de cours
Les technologies:éléments de technologie Esprit critique, l'apprentissage par problèmes, TIC, technologie de dialogue sur les problèmes
Matériel de cours : ordinateur, tableau interactif, bobine, trépied avec pied, bande magnétique – 2 pcs., galvanomètre de démonstration, fils, dispositif pour démontrer la règle de Lenz.
Pendant les cours
Départ : 10h30
1. Étape organisationnelle(5 minutes).
Bonjour gars! Aujourd'hui, je vais donner un cours de physique, je m'appelle Innokenty Innokentyevich Malgarov, professeur de physique à l'école Kyllakh. Je suis très heureux de travailler avec vous, avec les lycéens, j'espère que la leçon d'aujourd'hui se déroulera de manière productive. La leçon d'aujourd'hui évalue l'attention, l'indépendance et l'ingéniosité. La devise de notre cours est « Tout est très simple, il suffit de comprendre ! » Maintenant, vos voisins de bureau se regardent, leur souhaitent bonne chance et se serrent la main. Pour établir des retours, je vais parfois taper dans mes mains et vous répéterez. Devons-nous vérifier ? Incroyable!
Veuillez regarder l'écran. Que voit-on ? C'est vrai, une cascade et un vent fort. Quel mot (un !) combine ces deux phénomène naturel? Oui, couler. Débit d'eau et débit d'air. Aujourd'hui, nous parlerons également de flux. Seulement à propos d’un flux d’une tout autre nature. Pouvez-vous deviner quoi ? Quels sont les sujets que vous avez abordés précédemment ? C'est vrai, avec le magnétisme. Par conséquent, notez le sujet de la leçon dans vos feuilles de travail : Flux magnétique. Le phénomène d'induction électromagnétique.
Début : 10h35
2. Actualisation des connaissances (5 minutes).
Exercice 1. Veuillez regarder l'écran. Que pouvez-vous dire de ce dessin ? Les espaces vides des feuilles de travail doivent être remplis. Consultez votre partenaire.
1. Un conducteur porteur de courant se trouve autour un champ magnétique. Il est toujours fermé ;
2. La force caractéristique du champ magnétique est vecteur d'induction magnétique 0 " style="border-collapse:collapse;border:none">
Regarde l'écran. Par analogie, remplissez la deuxième colonne pour le circuit dans un champ magnétique.
Veuillez jeter un œil au tableau de démonstration. Sur la table, vous voyez un support avec une bascule mobile avec deux anneaux en aluminium. L'un est entier et l'autre a une fente. Nous savons que l'aluminium ne présente pas Propriétés magnétiques. Nous commençons à insérer l'aimant dans l'anneau avec la fente. Il ne se passe rien. Commençons maintenant à introduire l'aimant dans l'ensemble de l'anneau. Veuillez noter que l'anneau de cent commence à « s'enfuir » de l'aimant. Arrêtez le mouvement de l'aimant. La bague s'arrête également. Ensuite, nous commençons à retirer soigneusement l'aimant. L'anneau commence maintenant à suivre l'aimant.
Essayez d'expliquer ce que vous avez vu (les élèves essaient d'expliquer).
Veuillez regarder l'écran. Il y a un indice caché ici. (Les étudiants arrivent à la conclusion que lorsque le flux magnétique change, un courant électrique peut être obtenu).
Tâche 4. Il s'avère que si vous modifiez le flux magnétique, vous pouvez obtenir un courant électrique dans le circuit. Vous savez déjà comment modifier le flux. Comment? C'est vrai, vous pouvez renforcer ou affaiblir le champ magnétique, modifier la zone du circuit lui-même et changer la direction du plan du circuit. Maintenant, je vais vous raconter une histoire. Écoutez attentivement et accomplissez la tâche 4 en même temps.
En 1821, le physicien anglais Michael Faraday, inspiré par les travaux d'Oersted (le scientifique qui a découvert le champ magnétique autour d'un conducteur porteur de courant), s'est donné pour mission d'obtenir de l'électricité à partir du magnétisme. Pendant près de dix ans, il a transporté des fils et des aimants dans la poche de son pantalon, essayant sans succès d'en générer un courant électrique. Et un jour, tout à fait par hasard, le 28 août 1831, il réussit. (Préparer et montrer une démonstration). Faraday a découvert que si une bobine est rapidement placée sur un aimant (ou retirée de celui-ci), un courant à court terme y apparaît, qui peut être détecté à l'aide d'un galvanomètre. Ce phénomène a été appelé induction électromagnétique.
Ce courant est appelé courant induit. Nous avons dit que tout courant électrique génère un champ magnétique. Le courant d'induction crée également son propre champ magnétique. De plus, ce champ interagit avec le champ d’un aimant permanent.
Maintenant en utilisant tableau blanc interactif, déterminez la direction du courant d’induction. Quelle conclusion peut-on tirer concernant la direction du champ magnétique du courant induit ?
Début : 11h00
5. Application des connaissances dans diverses situations (10 minutes).
Je vous propose de résoudre les tâches proposées dans l'OGE en physique.
Tâche 5. Une bande magnétique est amenée à un anneau solide en aluminium suspendu à un fil de soie à une vitesse constante (voir figure). Qu'arrivera-t-il à la bague pendant ce temps ?
1) la bague restera au repos
2) l'anneau sera attiré par l'aimant
3) l'anneau sera repoussé par l'aimant
4) l'anneau commencera à tourner autour du fil
Tâche 6.
1) Seulement à 2.
2) Uniquement en 1.
4) Seulement à 3 heures.
Début : 11h10
5. Réflexion (5 minutes).
Il est temps d'évaluer les résultats de notre leçon. Qu'avez-vous appris de nouveau ? Les objectifs fixés au début de la leçon ont-ils été atteints ? Qu’est-ce qui a été difficile pour vous ? Qu’est-ce qui vous a particulièrement plu ? Quels sentiments avez-vous ressentis ?
6. Informations sur les devoirs
Retrouvez dans vos manuels le thème « Flux magnétique », « Le phénomène d'induction électromagnétique », lisez et voyez si vous pouvez répondre aux questions de l'autotest.
Merci encore pour votre coopération, pour votre intérêt et, en général, pour votre très leçon intéressante. Je souhaite bien étudier la physique et, sur cette base, comprendre la structure du monde.
"C'est très simple, il suffit de comprendre !"
Nom, prénom de l'élève ________________________________________________ Élève de 9ème
Date "____"________________2016
FEUILLE DE TRAVAIL
Sujet de la leçon :________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
644 " style="width:483.25pt;border-collapse:collapse;border:none">
Tâche 4. Combler les lacunes.
1. Le phénomène d'apparition de courant dans un conducteur (circuit) fermé lorsque le champ magnétique pénétrant dans ce circuit change est appelé _______________________ ;
2. Le courant qui apparaît dans le circuit est appelé _________________________________________ ;
3. Le champ magnétique du circuit créé par le courant d’induction sera dirigé __________________ vers le champ magnétique de l’aimant permanent (règle de Lenz).
https://pandia.ru/text/80/300/images/image006_55.jpg" align="left hspace=12" width="238" height="89"> Tâche 6. Il y a trois anneaux métalliques identiques. Un aimant est retiré du premier anneau, un aimant est inséré dans le deuxième anneau et un aimant fixe est situé dans le troisième anneau. Dans quel anneau circule le courant d’induction ?
1) Seulement à 2.
2) Uniquement en 1.
Sujet de la leçon :
Découverte de l'induction électromagnétique. Flux magnétique.
Cible: Familiariser les étudiants avec le phénomène de l'induction électromagnétique.
Pendant les cours
I. Moment organisationnel
II. Actualisation des connaissances.
1. Enquête frontale.
- Quelle est l’hypothèse d’Ampère ?
- Qu'est-ce que la perméabilité magnétique ?
- Quelles substances sont appelées para- et diamagnétiques ?
- Que sont les ferrites ?
- Où les ferrites sont-elles utilisées ?
- Comment savons-nous qu’il existe un champ magnétique autour de la Terre ?
- Où se trouvent les pôles magnétiques Nord et Sud de la Terre ?
- Quels processus se produisent dans la magnétosphère terrestre ?
- Quelle est la raison de l’existence d’un champ magnétique près de la Terre ?
2. Analyse des expériences.
Expérience 1
L'aiguille magnétique sur le support a été amenée vers l'extrémité inférieure puis vers l'extrémité supérieure du trépied. Pourquoi la flèche se tourne-t-elle vers l’extrémité inférieure du trépied d’un côté ou de l’autre ? pôle Sud, et à l'extrémité supérieure - l'extrémité nord ?(Tous les objets en fer sont dans le champ magnétique terrestre. Sous l'influence de ce champ, ils sont magnétisés et la partie inférieure de l'objet détecte le nord. pôle magnétique, et celui du haut est celui du sud.)
Expérience 2
Dans un gros bouchon en liège, faites une petite rainure pour un morceau de fil. Placez le bouchon dans l'eau et placez le fil dessus en le plaçant parallèlement. Dans ce cas, le fil et la fiche sont tournés et installés le long du méridien. Pourquoi?(Le fil a été magnétisé et est installé dans le champ terrestre comme une aiguille magnétique.)
III. Apprendre du nouveau matériel
Entre déménagement charges électriques acte forces magnétiques. Les interactions magnétiques sont décrites sur la base de l'idée d'un champ magnétique existant autour de charges électriques en mouvement. Les champs électriques et magnétiques sont générés par les mêmes sources : les charges électriques. On peut supposer qu'il existe un lien entre eux.
En 1831, M. Faraday le confirma expérimentalement. Il a découvert le phénomène d'induction électromagnétique (diapositives 1,2).
Expérience 1
Nous connectons le galvanomètre à la bobine et nous en étendrons un aimant permanent. On observe la déviation de l'aiguille du galvanomètre, un courant (induction) est apparu (diapositive 3).
Le courant dans un conducteur se produit lorsque le conducteur se trouve dans la zone d'action d'un champ magnétique alternatif (diapositive 4-7).
Faraday a représenté le champ magnétique alternatif comme un changement dans le nombre les lignes électriques, pénétrant la surface limitée par ce contour. Ce nombre dépend de l'induction DANS champ magnétique, de la zone du circuit S et son orientation dans un domaine donné.
Ф=BS cos a - Flux magnétique.
F [Wb] Weber (diapositive 8)
Le courant induit peut avoir différentes directions, selon que le flux magnétique traversant le circuit diminue ou augmente. La règle pour déterminer la direction du courant d'induction a été formulée en 1833. E. X. Lentz.
Expérience 2
Nous glissons un aimant permanent dans un anneau léger en aluminium. L'anneau en est repoussé et lorsqu'il est étendu, il est attiré par l'aimant.
Le résultat ne dépend pas de la polarité de l'aimant. La répulsion et l'attraction s'expliquent par l'apparition d'un courant d'induction dans celui-ci.
Lorsqu'un aimant est enfoncé, le flux magnétique à travers l'anneau augmente : la répulsion de l'anneau montre que le courant induit dans celui-ci a une direction dans laquelle le vecteur induction de son champ magnétique est en direction opposée au vecteur induction du champ magnétique externe. champ magnétique.
La règle de Lenz :
Le courant induit a toujours une direction telle que son champ magnétique empêche toute modification du flux magnétique provoquant l'apparition du courant induit.(diapositive 9).
IV. Réalisation de travaux de laboratoire
Travaux de laboratoire sur le thème « Vérification expérimentale de la règle de Lenz »
Appareils et matériels :milliampèremètre, bobine-bobine, aimant en forme d'arc.
Progrès
- Préparez une table.
« Physique - 11e année"
Induction électromagnétique
Le physicien anglais Michael Faraday avait confiance dans la nature unifiée des phénomènes électriques et magnétiques.
Un champ magnétique variable dans le temps génère un champ électrique, et un champ électrique changeant génère un champ magnétique.
En 1831, Faraday découvre le phénomène de l’induction électromagnétique, qui constitue la base de la conception de générateurs convertissant l’énergie mécanique en énergie électrique.
Le phénomène de l'induction électromagnétique
Le phénomène d'induction électromagnétique est l'apparition d'un courant électrique dans un circuit conducteur, qui soit au repos dans un champ magnétique variable dans le temps, soit se déplace dans un champ magnétique constant de telle sorte que le nombre de lignes d'induction magnétique pénétrant dans le circuit changements.
Pour ses nombreuses expériences, Faraday a utilisé deux bobines, un aimant, un interrupteur, une source de courant continu et un galvanomètre.
Un courant électrique peut magnétiser un morceau de fer. Un aimant peut-il provoquer un courant électrique ?
À la suite d'expériences, Faraday a établi caractéristiques principales phénomènes d'induction électromagnétique :
1). un courant induit se produit dans l'une des bobines au moment de la fermeture ou de l'ouverture circuit électrique une autre bobine, stationnaire par rapport à la première.
2) le courant induit se produit lorsque l'intensité du courant dans l'une des bobines change à l'aide d'un rhéostat 
3). le courant induit se produit lorsque les bobines se déplacent les unes par rapport aux autres 
4). le courant induit se produit lorsqu'un aimant permanent se déplace par rapport à la bobine 
Conclusion:
Dans un circuit conducteur fermé, un courant apparaît lorsque le nombre de lignes d'induction magnétique pénétrant dans la surface délimitée par ce circuit change.
Et plus le nombre de lignes d’induction magnétique change rapidement, plus le courant d’induction résultant est important.
Cela n'a pas d'importance. ce qui explique le changement du nombre de lignes d'induction magnétique.
Il peut également s'agir d'un changement dans le nombre de lignes d'induction magnétique pénétrant dans la surface délimitée par un circuit conducteur stationnaire en raison d'un changement dans l'intensité du courant dans la bobine adjacente.
et une modification du nombre de lignes d'induction due au mouvement du circuit dans un champ magnétique non uniforme dont la densité des lignes varie dans l'espace, etc.
Flux magnétique
Flux magnétique est une caractéristique d'un champ magnétique qui dépend du vecteur induction magnétique en tous points d'une surface limitée par un contour plat fermé. 
Il existe un conducteur (circuit) plat et fermé délimitant une surface de zone S et placé dans un champ magnétique uniforme.
Normal (vecteur dont le module égal à un) avec le plan du conducteur fait un angle α avec la direction du vecteur induction magnétique
Le flux magnétique Ф (flux du vecteur induction magnétique) à travers une surface de zone S est une valeur égale au produit de la grandeur du vecteur induction magnétique par la zone S et le cosinus de l'angle α entre les vecteurs et :
Ф = BScos α
Où
Вcos α = В n- projection du vecteur induction magnétique sur la normale au plan de contour.
C'est pourquoi
Ф = B n S
Le flux magnétique augmente d’autant plus Auberge Et S.
Le flux magnétique dépend de l’orientation de la surface traversée par le champ magnétique.
Le flux magnétique peut être interprété graphiquement comme une valeur proportionnelle au nombre de lignes d'induction magnétique pénétrant une surface d'une superficie de S.
L'unité de flux magnétique est weber.
Flux magnétique dans 1 weber ( 1 Wo) est créé par un champ magnétique uniforme avec une induction de 1 T à travers une surface d'une superficie de 1 m 2 située perpendiculairement au vecteur d'induction magnétique.
Le sujet de la leçon d'aujourd'hui est sujet important- "Flux magnétique". Tout d’abord, rappelons ce qu’est l’induction électromagnétique. Ensuite, nous parlerons de la manière dont le courant induit apparaît et de ce qui est important pour que ce courant apparaisse. Les expériences de Faraday nous apprennent comment apparaît le flux magnétique.
Poursuivant notre étude du thème « Induction électromagnétique », examinons de plus près un concept tel que Flux magnétique.
Vous savez déjà détecter le phénomène d'induction électromagnétique - si un conducteur fermé est traversé lignes magnétiques, un courant électrique apparaît dans ce conducteur. Ce courant est appelé induction.
Voyons maintenant comment ce courant électrique se forme et ce qui est important pour que ce courant apparaisse.
Tout d'abord, tournons-nous vers L'expérience de Faraday et revenez sur ses caractéristiques importantes.
Nous avons donc un ampèremètre, une bobine avec un grand nombre tours, qui est court-circuité à cet ampèremètre.
On prend un aimant, et comme dans la leçon précédente, on abaisse cet aimant à l'intérieur de la bobine. La flèche dévie, c'est-à-dire qu'il y a un courant électrique dans ce circuit.
Riz. 1. Expérience de détection de courant d'induction
Mais lorsque l’aimant est à l’intérieur de la bobine, il n’y a pas de courant électrique dans le circuit. Mais dès que l'on essaie de retirer cet aimant de la bobine, un courant électrique apparaît à nouveau dans le circuit, mais le sens de ce courant change dans le sens inverse.
Veuillez également noter que la valeur du courant électrique qui circule dans le circuit dépend également des propriétés de l'aimant lui-même. Si vous prenez un autre aimant et faites la même expérience, la valeur du courant change considérablement, dans ce cas le courant diminue.
Après avoir mené des expériences, nous pouvons conclure que le courant électrique qui apparaît dans un conducteur fermé (dans une bobine) est associé au champ magnétique d'un aimant permanent.
En d’autres termes, le courant électrique dépend d’une caractéristique du champ magnétique. Et nous avons déjà introduit une telle caractéristique - .
Rappelons que l'induction magnétique est désignée par la lettre, c'est une grandeur vectorielle. Et l’induction magnétique se mesure en Tesla.
Tesla - en l'honneur du scientifique européen et américain Nikola Tesla.
Induction magnétique caractérise l'effet d'un champ magnétique sur un conducteur porteur de courant placé dans ce champ.
Mais quand on parle de courant électrique, il faut comprendre que le courant électrique, et vous le savez depuis la 8e année, apparaît sous l'influence champ électrique.
Par conséquent, nous pouvons conclure que le courant d’induction électrique apparaît en raison du champ électrique, qui à son tour se forme sous l’action du champ magnétique. Et cette relation se réalise précisément grâce à Flux magnétique.
Qu'est-ce que le flux magnétique ?
Flux magnétique désigné par la lettre F et exprimé en unités telles que weber et noté .
Le flux magnétique peut être comparé à l’écoulement d’un liquide traversant une surface délimitée. Si vous prenez un tuyau et que du liquide coule dans ce tuyau, alors, en conséquence, un certain débit d'eau s'écoulera à travers la section transversale du tuyau.
Par cette analogie, le flux magnétique caractérise le nombre de lignes magnétiques qui traverseront un circuit limité. Ce contour est une zone limitée par une bobine de fil ou, peut-être, par une autre forme, et cette zone est nécessairement limitée.
Riz. 2. Dans le premier cas, le flux magnétique est maximum. Dans le second cas, il est égal à zéro.
La figure montre deux tours. Un tour est une bobine de fil à travers laquelle passent les lignes d’induction magnétique. Comme vous pouvez le voir, quatre de ces lignes sont présentées ici. S’il y en avait beaucoup plus, alors nous dirions que le flux magnétique serait important. S’il y avait moins de ces lignes, par exemple, nous tracerions une ligne, alors nous pourrions dire que le flux magnétique est assez petit, il est petit.
Et encore un cas : lorsque la bobine est située de telle manière que les lignes magnétiques ne traversent pas sa zone. Il semble que les lignes d’induction magnétique glissent le long de la surface. Dans ce cas, on peut dire qu'il n'y a pas de flux magnétique, c'est-à-dire aucune ligne ne pénètre dans la surface de ce contour.
Flux magnétique caractérise l'ensemble de l'aimant dans son ensemble (ou une autre source de champ magnétique). Si l'induction magnétique caractérise l'action en un point, alors le flux magnétique caractérise l'ensemble de l'aimant. On peut dire que le flux magnétique est la deuxième caractéristique très importante du champ magnétique. Si l'induction magnétique est appelée force caractéristique d'un champ magnétique, alors le flux magnétique est une caractéristique énergétique d'un champ magnétique.
En revenant aux expériences, on peut dire que chaque tour de la bobine peut être représenté comme un tour fermé distinct. Le même circuit par lequel passera le flux magnétique du vecteur induction magnétique. Dans ce cas, un courant électrique inductif sera observé.
Ainsi, c'est sous l'influence d'un flux magnétique qu'un champ électrique se crée dans un conducteur fermé. Et ce champ électrique ne crée rien d’autre qu’un courant électrique.
Regardons à nouveau l'expérience, et maintenant, sachant qu'il existe un flux magnétique, regardons la relation entre le flux magnétique et la valeur du courant électrique induit.
Prenons un aimant et passons-le assez lentement dans la bobine. La valeur du courant électrique change très peu.
Si vous essayez de retirer l'aimant rapidement, la valeur du courant électrique sera supérieure à celle du premier cas.
Dans ce cas, le taux de variation du flux magnétique joue un rôle. Si le changement de vitesse de l’aimant est suffisamment important, le courant induit sera également important.
À la suite de ce type d’expériences, les modèles suivants ont été révélés.
Riz. 3. De quoi dépendent le flux magnétique et le courant induit ?
1. Le flux magnétique est proportionnel à l’induction magnétique.
2. Le flux magnétique est directement proportionnel à la surface du circuit traversé par les lignes d'induction magnétique.
3. Et troisièmement, la dépendance du flux magnétique sur l'angle du circuit. Nous avons déjà attiré l'attention sur le fait que si la surface du circuit est d'une manière ou d'une autre, cela affecte la présence et l'ampleur du flux magnétique.
Ainsi, on peut dire que la force du courant induit est directement proportionnelle au taux de variation du flux magnétique.
∆ Ф est la variation du flux magnétique.
∆ t est le temps pendant lequel le flux magnétique change.
Le rapport est précisément le taux de variation du flux magnétique.
Sur la base de cette dépendance, on peut conclure que, par exemple, un courant induit peut être créé par un aimant assez faible, mais la vitesse de déplacement de cet aimant doit être très élevée.
La première personne à recevoir cette loi fut le scientifique anglais M. Faraday. Le concept de flux magnétique nous permet d’examiner plus en profondeur la nature unifiée des phénomènes électriques et magnétiques.
Liste de la littérature supplémentaire :
Manuel de physique élémentaire. Éd. G.S. Landsberg, T. 2. M., 1974 Yavorsky B.M., Pinsky A.A., Fondements de la physique, tome 2., M. Fizmatlit., 2003 Les flux vous sont-ils si familiers ? // Quantique. - 2009. - N° 3. - P. 32-33. Aksenovich L. A. Physique à lycée: Théorie. Tâches. Tests : Manuel. allocation pour les établissements dispensant un enseignement général. environnement, éducation / L. A. Aksenovich, N. N. Rakina, K. S. Farino ; Éd. KS Farino. - Mn. : Adukatsiya i viakhavanne, 2004. - P.344.
