Fenomen samoindukcije.
E.m.f. samoindukcija.
energija magnetsko polje.

Cilj:
Obrazovni:
1. Osigurajte asimilaciju (ponavljanje, konsolidacija) i učite tijekom lekcije
sljedeće osnovne pojmove, zakone, teorije, znanstvene činjenice: što se dogodilo
samoindukcija, e.m.f. samoindukcija, pronalaženje energije magnetskog polja, graf
ovisnost magnetskog toka o jakosti struje.
2. Provjeriti stupanj usvojenosti znanja.
Obrazovni:
1.
2. Proučite poziciju, principe.
Razvojni ciljevi:
1.
Kognitivnost svijeta i njegovih obrazaca
Razvijati kod učenika sposobnost isticanja glavnog, bitnog u onome što su naučili
materijal, usporediti, generalizirati, logički izraziti svoje misli.
2. Razvijati sposobnost analize stečenih znanja i stručnih vještina.

Plan učenja.
1. Fenomen samoindukcije. Definicija samoindukcije. E.m.f. samoindukcija.
2. Energija magnetskog polja. Graf ovisnosti magnetskog toka o struji.
Samoindukcija
1. Samoindukcija
R
Razmotrite krug koji se sastoji od baterije, reostata R, induktora L,
galvanometar G i ključ K.
Ako je krug zatvoren, tada kroz galvanometar G i zavojnicu induktiviteta L teče
struja. U trenutku otvaranja kruga, igla galvanometra oštro
odstupa u suprotnom smjeru. To se događa jer kada se krug otvori
magnetski tok u zavojnici se smanjuje, uzrokujući e. d.s. samoindukcija. Trenutno
samoindukcija
, u skladu s Lenzovim zakonom, sprječava smanjenje
cI
magnetski tok, tj. usmjeren je u zavojnici na isti način kao i opadajuća struja
2I
struja u cijelosti prolazi kroz galvanometar; ali mu je smjer suprotan
smjer
. Fenomen pojave inducirane struje u krugu kao posljedica
. Ovaj
1I
promjene struje u ovom krugu nazivaju se samo
indukcijom.

Samoindukcija je poseban slučaj pojave elektromagnetska indukcija.

Otkrijmo o čemu ovisi e. d.s. samoindukcija. Indukcija B je proporcionalna
struja u zavojnici, dakle i magnetski TOK koji nastaje u zavojnici
proporcionalno struji:
F=LI.
Koeficijent proporcionalnosti L naziva se induktivitet kruga.
Prilikom mijenjanja vlastitog; magnetski tok u krugu, prema zakonu
elektromagnetska indukcija, npr. d.s. samoindukcija

si

F

t
Zamjena u izraz
formula F=LI, nalazimo; da e. d.s.

si

F

t
samoindukcija je proporcionalna brzini promjene struje:

si
L

ja

t
2. Energija magnetskog polja
Trenutna energija magnetskog polja
Razmotrite krug
, koji se sastoji od baterije B, otpornika
R, solenoid L, ključ K. Ako je ključ u položaju 1, onda kroz solenoid
teče struja I0 konstantne vrijednosti i smjera. Bilo koja električna struja
uvijek okružena magnetskim poljem. Postavlja se pitanje: gdje je naše vlastito
strujna energija - unutar žica po kojima lebde ili u magnetskom polju, tj. V
okolina koja okružuje struje? Da biste odgovorili na ovo pitanje, razmislite što će se dogoditi
nastati ako se ključ otvori i pomakne u položaj 2. U ovom slučaju nakon
otpornik R teći će neko vrijeme, smanjujući se na nultu struju, održavati
nastala struja samoindukcije, te dolazi do pretvorbe magnetske energije
strujna polja uglavnom u energiju molekularnog toplinskog gibanja - zagrijavanje
otpornost. To znači da se smanjenje energije magnetskog polja može izračunati kao
rad ove struje:
W = A. Budući da je vlastiti magnetski tok F = LI,

prodorni solenoid proporcionalan jakosti struje, tada ovisnost F o I može biti
prikazan u obliku prikazanom na sl.

Područje zasjenjene uske trake s bazom
Ja šibice

osnovni rad
A, koju provodi struja, kada se njezina vrijednost mijenja za

Ukupni rad A koji izvrši struja jednak je zbroju elementarnih radova
A i brojčano
ja


jednaka površini trokuta OAB:
A 
00IF
2
S obzirom na to
, formula
F 
0
LI
0
A 
može se prepisati u obliku
A 
.
2
0LI
2
00IF
2
U procesu obavljanja ovog rada energija magnetskog polja se smanjuje na
nula (budući da se struja smanjuje s vrijednosti na nulu). Pošto ih nema
nema promjena u tijelima koja okružuju električni krug, slijedi sljedeći zaključak:
Magnetsko polje je nosilac energije.
Dakle, vlastita energija struje jednaka je energiji magnetskog polja:

2LI
2
vrijedi za bilo koju konturu, karakterizira
Wm 
Formula
Wm 
2LI
2
ovisnost energije magnetskog polja struje o jakosti struje u krugu i njezinom induktivitetu.

Pitanja za samotestiranje.
1. Opišite strujni krug u kojem se javlja EMF. samoindukcija.
2. Što se naziva samoindukcija?
3. Obilježite omjer smanjenja energije magnetskog polja prema
trenutni rad.
4. Nacrtajte raspored rada i opišite ga.
5. Reproducirajte formulu za pronalaženje energije magnetskog polja, zadajte je
karakteristike.
Zadaci za samotestiranje.
1) Odredite emf. samoindukcija, ako je promjena struje 4,2 A,
promjena vremena je 40 ms, a induktivitet petlje je 0,37 H.
(Odgovor: Emf=38,85 V)
2) Odredite induktivitet kruga ako je poznato da promjena jakosti struje
je 5,4 A, promjena vremena je 57 ms, a e.m.f. samoindukcija je 27 V.
(Odgovor: L=0,285 Hn)
3) Odredite čemu je jednaka energija magnetskog polja ako je induktivitet kruga
jednaka je 0,74 H, a struja je 25 A.
(Odgovor:
J)
25,231mW

Književnost
Dmitrieva V.F. Fizika: Udžbenik. priručnik za tehničke škole./ Ed. V.L. Prokofjev,
– 4. izd., izbrisano. – M.: Viša. škola, 2001. – 415 str.: ilustr. ISBN 5060036685

U ovoj lekciji naučit ćemo kako je i tko otkrio pojavu samoindukcije, razmotriti iskustvo kojim ćemo demonstrirati tu pojavu, te utvrditi da je samoindukcija poseban slučaj elektromagnetske indukcije. Na kraju lekcije uvest ćemo fizikalnu veličinu koja pokazuje ovisnost EMF samoindukcije o veličini i obliku vodiča te o okolini u kojoj se vodič nalazi, tj. induktivitetu.

Henry je izumio ravne zavojnice izrađene od bakrene trake, uz pomoć kojih je postigao jače izražene učinke snage nego kod uporabe žičanih solenoida. Znanstvenik je primijetio da kada u strujnom krugu postoji snažna zavojnica, struja u tom krugu dostiže svoju maksimalnu vrijednost mnogo sporije nego bez zavojnice.

Riža. 2. Dijagram eksperimentalne postavke D. Henryja

Na sl. Na slici 2. prikazana je električna shema eksperimentalne postavke na temelju koje se može demonstrirati pojava samoindukcije. Električni krug sastoji se od dvije paralelno spojene žarulje spojene sklopkom na izvor istosmjerne struje. Zavojnica je spojena u seriju s jednom od žarulja. Nakon zatvaranja strujnog kruga vidi se da žarulja, koja je serijski spojena sa zavojnicom, svijetli sporije od druge žarulje (slika 3).

Riža. 3. Različito žarenje žarulja u trenutku uključivanja kruga

Kad je izvor isključen, žarulja spojena u seriju sa zavojnicom gasi se sporije od druge žarulje.

Zašto se svjetla ne ugase u isto vrijeme?

Kada je sklopka zatvorena (slika 4), zbog pojave EMF samoindukcije, struja u žarulji sa zavojnicom sporije raste, pa ova žarulja sporije svijetli.

Riža. 4. Zatvaranje ključem

Kada je sklopka otvorena (slika 5), ​​rezultirajući EMF samoindukcije sprječava smanjenje struje. Stoga struja još neko vrijeme teče. Da bi struja postojala, potreban je zatvoren krug. Postoji takav krug u krugu; sadrži obje žarulje. Stoga, kada se krug otvori, žarulje bi trebale svijetliti isto neko vrijeme, a uočeno kašnjenje može biti uzrokovano drugim razlozima.

Riža. 5. Otvaranje ključem

Razmotrimo procese koji se odvijaju u ovom krugu kada se ključ zatvori i otvori.

1. Zatvaranje ključem.

U strujnom krugu postoji zavojnica kojom teče struja. Neka struja u ovom zavoju teče u smjeru suprotnom od kazaljke na satu. Tada će magnetsko polje biti usmjereno prema gore (slika 6).

Tako zavojnica završava u prostoru vlastitog magnetskog polja. Kako struja raste, zavojnica će se naći u prostoru promjenjivog magnetskog polja vlastite struje. Ako struja raste, povećava se i magnetski tok koji stvara ta struja. Kao što je poznato, s povećanjem magnetskog toka koji prodire u ravninu kruga, u ovom krugu nastaje elektromotorna sila indukcije i, kao posljedica toga, indukcijska struja. Prema Lenzovom pravilu, ta će struja biti usmjerena na takav način da njezino magnetsko polje sprječava promjenu magnetskog toka koji prodire kroz ravninu kruga.

To jest, za onaj koji se razmatra na Sl. 6 zavoja, indukcijska struja treba biti usmjerena u smjeru kazaljke na satu (slika 7), čime se sprječava povećanje vlastite struje zavoja. Posljedično, kada je ključ zatvoren, struja u krugu se ne povećava trenutno zbog činjenice da se u ovom krugu pojavljuje indukcijska struja kočenja, usmjerena u suprotnom smjeru.

2. Otvaranje ključa

Kada se sklopka otvori, struja u krugu se smanjuje, što dovodi do smanjenja magnetskog toka kroz ravninu zavojnice. Smanjenje magnetskog toka dovodi do pojave inducirane emf i inducirane struje. U ovom slučaju, inducirana struja je usmjerena u istom smjeru kao i struja zavojnice. To dovodi do sporijeg smanjenja intrinzične struje.

Zaključak: pri promjeni struje u vodiču dolazi do elektromagnetske indukcije u istom vodiču, koja stvara induciranu struju usmjerenu na način da onemogućuje bilo kakvu promjenu vlastite struje u vodiču (slika 8). To je bit fenomena samoindukcije. Samoindukcija je poseban slučaj elektromagnetske indukcije.

Riža. 8. Trenutak uključivanja i isključivanja strujnog kruga

Formula za pronalaženje magnetske indukcije ravnog vodiča sa strujom:

gdje je magnetska indukcija; - magnetska konstanta; - jakost struje; - udaljenost od vodiča do točke.

Tok magnetske indukcije kroz područje jednak je:

gdje je površina koju prožima magnetski tok.

Dakle, tok magnetske indukcije proporcionalan je jakosti struje u vodiču.

Za zavojnicu u kojoj je broj zavoja i duljina, indukcija magnetskog polja određena je sljedećim odnosom:

Magnetski tok koji stvara zavojnica s brojem zavoja N, jednako je:

Zamjena u ovaj izraz formule za indukciju magnetskog polja, dobivamo:

Omjer broja zavoja i duljine zavojnice označen je brojem:

Dobivamo konačni izraz za magnetski tok:

Iz dobivenog odnosa jasno je da vrijednost fluksa ovisi o trenutnoj vrijednosti io geometriji svitka (polumjer, duljina, broj zavoja). Vrijednost jednaka naziva se induktivitet:

Jedinica induktiviteta je henri:

Stoga je tok magnetske indukcije uzrokovan strujom u svitku jednak:

Uzimajući u obzir formulu za induciranu emf, nalazimo da je samoindukcija emf jednaka umnošku brzine promjene struje i induktiviteta, uzetog sa znakom "-":

Samoindukcija- ovo je pojava pojave elektromagnetske indukcije u vodiču kada se mijenja jakost struje koja teče kroz ovaj vodič.

Elektromotorna sila samoindukcije izravno je proporcionalna brzini promjene struje koja teče kroz vodič, uzeta s predznakom minus. Faktor proporcionalnosti naziva se induktivnost, što ovisi o geometrijskim parametrima vodiča.

Vodič ima induktivitet jednak 1 H ako pri brzini promjene struje u vodiču jednakoj 1 A u sekundi u tom vodiču nastane samoinduktivna elektromotorna sila jednaka 1 V.

Ljudi se svakodnevno susreću s fenomenom samoindukcije. Svaki put kad upalimo ili ugasimo svjetlo, zatvaramo ili otvaramo krug, pobuđujući tako indukcijske struje. Ponekad te struje mogu doseći tako visoke vrijednosti da unutar prekidača preskoči iskra, što možemo vidjeti.

Bibliografija

1. Myakishev G.Ya. Fizika: Udžbenik. za 11. razred opće obrazovanje institucija. - M.: Obrazovanje, 2010.
2. Kasyanov V.A. Fizika. 11. razred: Obrazovni. za opće obrazovanje institucija. - M.: Bustard, 2005.
3. Gendenstein L.E., Dick Yu.I., Fizika 11. - M.: Mnemosyne.

1. Internet portal Myshared.ru ().
2. Internetski portal Physics.ru ().
3. Internet portal Festival.1september.ru ().

Domaća zadaća

1. Pitanja na kraju odlomka 15 (str. 45) - Myakishev G.Ya. Fizika 11 (vidi popis preporučene literature)
2. Induktivitet kojeg vodiča je 1 Henry?

Lekcija fizike broj 47 u 9. razredu.

Datum od:

Tema: “Samoindukcija”

Svrha lekcije:

• Proučavanje suštine fenomena samoindukcije; upoznavanje s vrijednošću induktiviteta, formulom za izračunavanje energije magnetskog polja, pojašnjenje fizikalnog značenja ove formule.
• Razvijanje logičkog mišljenja, pažnje, sposobnosti analize rezultata pokusa i donošenja zaključaka.
• Njegovanje kulture umnog rada; interes za fiziku; formiranje osobnih komunikacijskih kvaliteta.

Vrsta lekcije: kombinirani.

Format lekcije: mješoviti.

D/Z:§ 49, 50.

Tijekom nastave

1. Org. trenutak.
2. Provjera d/z.

1. Usmena anketa.

• Fenomen elektromagnetske indukcije.
• Metode induciranja struje.

1. Samostalni rad s karticama.

1. Objašnjenje novog gradiva.

1. Dodatni materijal.

Smjer indukcijske struje.

Pitanja za učenike za obnavljanje prethodnog znanja:

• Navedite dva niza Faradayevih eksperimenata za proučavanje fenomena elektromagnetske indukcije (pojava indukcijske struje u zavojnici kada se magnet ili zavojnica sa strujom pomiče unutra i van; pojava indukcijske struje u jednoj zavojnici kada se struja mijenja u drugom zatvaranjem ili otvaranjem kruga ili korištenjem reostata).
• Ovisi li smjer otklona igle galvanometra o smjeru gibanja magneta u odnosu na zavojnicu? (ovisi: kada se magnet približi zavojnici, strelica skreće u jednom smjeru, kada je magnet uklonjen, u drugom smjeru).
• Kako se (sudeći prema očitanjima galvanometra) inducirana struja koja nastaje u zavojnici kada se magnet približi, razlikuje od struje koja nastaje kada se magnet udalji (pri istoj brzini magneta)? (struja se razlikuje po smjeru).

Dakle, kada se magnet pomiče u odnosu na zavojnicu, smjer otklona igle galvanometra (a time i smjer struje) može biti različit. Koristeći Lenzov eksperiment, formulirajmo pravilo za pronalaženje smjera indukcijske struje (video "Demonstracija fenomena elektromagnetske indukcije").

Objašnjenje Lenzova pokusa: Približite li magnet vodljivom prstenu, on će se početi odbijati od magneta. To se odbijanje može objasniti samo činjenicom da se u prstenu javlja inducirana struja, uzrokovana povećanjem magnetskog toka kroz prsten, a prsten s strujom djeluje s magnetom.

Lenzovo pravilo i zakon održanja energije.

povećava se, tada je smjer inducirane struje u krugu takav da je vektor magnetske indukcije polja stvorenog tom strujom usmjeren suprotan vektor magnetske indukcije vanjskog magnetskog polja.

Ako magnetski tok kroz krug smanjuje se, tada je smjer indukcijske struje takav da je vektor magnetske indukcije polja koje stvara ta struja surežiran vektor magnetske indukcije vanjskog polja.

Formulacija Lenzova pravila: inducirana struja ima takav smjer da magnetski tok koji ona stvara uvijek nastoji kompenzirati promjenu magnetskog toka koja je uzrokovala tu struju.

Lenzovo pravilo je posljedica zakona održanja energije.

1. Fenomen samoindukcije.

• Prije razmatranja fenomena samoindukcije, prisjetimo se što je bit fenomena elektromagnetske indukcije - pojava inducirane struje u zatvorenom krugu kada se mijenja magnetski tok koji prolazi kroz ovaj krug. Razmotrimo jednu od varijanti Faradayevih eksperimenata: Ako se jakost struje mijenja u krugu koji sadrži zatvoreni krug (zavojnicu), tada će se u samom krugu također pojaviti inducirana struja. Ova struja će također poštovati Lenzovo pravilo.

Razmotrimo eksperiment zatvaranja kruga koji sadrži zavojnicu. Kada je krug sa zavojnicom zatvoren, određena vrijednost struje se uspostavlja tek nakon nekog vremena.

• Video spot “Samoindukcija”
• Definicija samoindukcije: SAMOINDUKCIJA - pojava vrtložnog električnog polja u vodljivom krugu kada se u njemu mijenja jakost struje; poseban slučaj elektromagnetske indukcije.
  Zbog samoindukcije, zatvoreni krug ima "inerciju": jakost struje u krugu koji sadrži zavojnicu ne može se trenutno promijeniti.

3. Induktivitet.

F=LI

SI jedinice induktiviteta: [L] = 1 = 1 H (henri).

1. Primjena i razmatranje samoindukcije u tehnici.

Zbog fenomena samoindukcije, kada se otvore krugovi koji sadrže zavojnice sa čeličnim jezgrama (elektromagneti, motori, transformatori), stvara se značajna emf samoindukcije i može doći do iskrenja ili čak lučnog pražnjenja. Kao domaća zadaća Predlažem (po želji) pripremiti prezentaciju na temu “Kako eliminirati neželjenu samoindukciju pri otvaranju strujnog kruga?”

1. Energija magnetskog polja

1. Konsolidacija.

1. npr. 41 - usmeno.
2. Br. 830, 837 - kod ploče.
3. br. 834 - na radnim mjestima.

1. Odraz.
2. Sažetak lekcije.
3. D/z.

style="&6�#:.��I �E s New Roman""> Faradayev eksperiment.

Magnetski i električna polja povezani jedni s drugima. E-mail struja može izazvati pojavu magnetskog polja. Ne bi li magnetsko polje moglo stvoriti električnu struju? Mnogi su znanstvenici početkom 19. stoljeća pokušavali riješiti ovaj problem. Ali prvi odlučujući doprinos otkriću EM interakcija dao je Michael Faraday.

“Pretvorite magnetizam u elektricitet”, napisao je Faraday u svom dnevniku. 1821 I samo 10 godina kasnije uspio je riješiti ovaj problem. Ono što Faraday nije mogao otkriti 10 godina otkrit ćemo u nekoliko minuta. Faraday nije mogao shvatiti jednu stvar: da samo pokretni magnet uzrokuje struju. Magnet u mirovanju ne stvara struju u sebi. Koje je eksperimente izvodio Faraday? Ponovimo Faradayeve pokuse uz pomoć kojih je otkrio fenomen EMP.

Demonstracija: pojava indukcijske struje (zavojnica, miliampermetar, trajni magnet)

Definicija: Pojava u zatvorenom vodiču električna struja, nastala promjena magnetskog polja naziva se fenomen ELEKTROMAGNETSKE INDUKCIJE.

Rezultirajuća struja naziva se indukcija.

ZAKLJUČAK: Indukcijska struja se javlja samo kada se zavojnica i magnet pomiču relativno. Smjer indukcijske struje ovisi o smjeru vektora B vanjskog magnetskog polja.

1. Metode za dobivanje indukcijske struje.

Indukcijska struja u zatvorenom strujnom krugu pojavljuje se tek kada se promijeni magnetski tok koji prolazi kroz područje obuhvaćeno krugom.

Rad u grupama (korištenje udžbenika, interneta)

Grupa 1: metoda 1 (Sl. 127)

1. Učvršćivanje novog gradiva.

1. npr. 39 (1.2) - usmeno;
2. npr. 40 (2) - usmeno.

1. Odraz.
2. Sažetak lekcije.
3. D/z.

Ako se struja u krugu promijeni, tada se mijenja magnetsko polje te struje i vlastiti magnetski tok koji prodire u krug. Ako se struja u krugu promijeni, tada se mijenja magnetsko polje te struje i vlastiti magnetski tok koji prodire u krug. U krugu nastaje inducirana emf koja, prema Lenzovom pravilu, sprječava promjenu struje u krugu. U krugu nastaje inducirana emf koja, prema Lenzovom pravilu, sprječava promjenu struje u krugu.

SAMOINDUKCIJA Samoindukcija je pojava nastanka inducirane EMF u strujnom krugu pri promjeni električne struje u istom krugu. Samoindukcija je pojava pojave inducirane EMF u strujnom krugu pri promjeni električne struje u istom krugu. Samoindukcija je važan poseban slučaj elektromagnetske indukcije. Samoindukcija je važan poseban slučaj elektromagnetske indukcije.

INDUKTIVNOST Vlastiti magnetski tok Φ, koji strujom prolazi kroz strujni krug ili zavojnicu, razmjeran je jakosti struje I. Vlastiti magnetski tok Φ, koji strujom prolazi kroz krug ili zavojnicu, proporcionalan je jakosti struje I. Koeficijent proporcionalnosti L se u ovoj formuli naziva koeficijent samoindukcije ili induktivitet zavojnice.

INDUKTIVNOST SI jedinica za induktivitet naziva se henry (H). SI jedinica induktiviteta naziva se henry (H). Induktivitet kruga ili svitka je 1 H ako je pri istosmjernoj struji od 1 A njegov vlastiti tok 1 Wb. Induktivitet kruga ili svitka je 1 H ako je pri istosmjernoj struji od 1 A njegov vlastiti tok 1 Wb. 1 H = 1 Wb / 1 A

SAMOINDUKCIJA EMF samoindukcije koja nastaje u zavojnici sa konstantna vrijednost induktivitet, jednak samoinduktivnoj emf koja se javlja u zavojnici s konstantnom vrijednošću induktiviteta, jednakoj samoinduktivnoj emf, izravno proporcionalnoj induktivitetu svitka i brzini promjene struje u njemu. EMF samoindukcije izravno je proporcionalna induktivitetu svitka i brzini promjene struje u njemu.

Magnetska energija. Kada se ključ otvori, lampica svijetli. Kada se ključ otvori, lampica svijetli. Struja u krugu nastaje pod utjecajem emf samoindukcije. Izvor energije koja se oslobađa u električnom krugu je magnetsko polje zavojnice.

Magnetska energija. Iz zakona održanja energije slijedi da će se sva energija pohranjena u zavojnici osloboditi u obliku Jouleove topline. Ako ukupni otpor kruga označimo s R, tada će se tijekom vremena Δt osloboditi određena količina topline. Iz zakona održanja energije slijedi da će se sva energija pohranjena u zavojnici osloboditi u obliku Joulea toplina. Ako ukupni otpor kruga označimo s R, tada će se tijekom vremena Δt osloboditi količina topline ΔQ = I 2 RΔt
Magnetska energija. Nacrtajmo ovisnost magnetskog toka Φ(I) o struji I. Nacrtajmo ovisnost magnetskog toka Φ(I) o struji I. Ukupna količina oslobođene topline, jednaka početnoj rezervi energije magnetskog polja , određuje se površinom trokuta. FI/2

Lekcija 87.11 Lisitsky P.A.

Programski dio: “Magnetsko polje”

Tema lekcije: “Fenomen samoindukcije. Induktivitet. Energija magnetskog polja. Rješavanje problema"

Cilj: student mora razumjeti bit fenomena samoindukcije i zakona samoindukcije, te pojam induktiviteta i energije magnetskog polja.

Ciljevi lekcije.

Obrazovni:

Otkriti bit fenomena samoindukcije;

Izvedite zakon samoindukcije i dajte pojam induktiviteta, kao i formulu za energiju magnetskog polja grafički.

Obrazovni:

Pokazati važnost uzročno-posljedičnih veza u spoznaji pojava.

Razvoj mišljenja:

Raditi na razvijanju sposobnosti isticanja glavni razlog, utječući na rezultat (formirati "budnost" u pretragama);

Nastavite raditi na razvijanju vještina donošenja zaključaka.

Vrsta lekcije: lekcija učenja novog materijala.

Obrazovne tehnologije: elementi tehnologije za proširenje didaktičkih jedinica (UNO).

Tijekom nastave.

1.Inicijalizacija sata (međusobno pozdravljanje nastavnika i učenika, spremnost za nastavu itd.)

2. Upoznavanje s planom nastave.

Prvo ćemo se zajedno diviti dubokom znanju - a za to ćemo provesti malu usmenu anketu. Zatim ćemo pokušati odgovoriti na pitanje: što je bit fenomena samoindukcije? Što je induktivitet? Kako izračunati energiju magnetskog polja? Tada ćemo trenirati mozak i rješavati probleme. I na kraju, izvucimo nešto vrijedno iz zapećaka sjećanja - fenomen elektromagnetske indukcije (tema za ponavljanje).

2. Kontrolni razgovor na temu “Fenomeni elektromagnetske indukcije.”

Kako se naziva pojava elektromagnetske indukcije?

Formula za zakon elektromagnetske indukcije.

Kako se čita zakon elektromagnetske indukcije?

Formula za induciranu struju ako je krug zatvoren?

Formula magnetskog toka.

Formula za modul vektora magnetske indukcije u zavojnici.

3.Rad na gradivu koje se uči.

Problematično iskustvo.

Prikupljeno strujni krug. Zatvorimo ga i reostatom namjestimo da žarulje 1 i 2 gore istim intenzitetom. Sada otvorimo krug i ponovno ga zatvorimo. Žarulja 1, u čijem krugu postoji strujni krug (zavojnica s veliki broj zavoja bakrene žice), zasvijetlit će punim žarom puno kasnije od žarulje 2.

Kada se strujni krug otvori, naprotiv, žarulja 1, u čijem krugu postoji strujni krug (zavojnica s velikim brojem zavoja bakrene žice), ugasit će se mnogo kasnije od žarulje 2.

Slajdovi se projiciraju putem računala i projektora kako bi se naglasila ključna iskustva teme.

Problem je formuliran: Koji je razlog ovoj pojavi?

Odmah nakon zatvaranja ključa dolazi do napona na obje grane AB i CD. U ogranku CD-a, svjetlo 2 će zasvijetliti gotovo trenutno, jer broj zavoja u reostatu je mali, magnetsko polje doseže maksimalnu vrijednost gotovo odmah. AB grana je druga stvar. Prije zatvaranja ključa K u zavojnici nije bilo magnetskog polja, ali nakon zatvaranja ključa pojavila se struja i pojačala se. Istodobno se povećava i indukcija magnetskog polja koje prodire kroz vlastite grane zavojnice. U svakom od brojnih zavoja inducira se e i, usmjereno protiv vanjske emf (e)

Samoindukcija je pojava pojave EMF-a u istom zatvorenom krugu kroz koji teče izmjenična struja. Nađimo formulu induktiviteta za ovu zavojnicu.

Magnetski tok

Modul vektora magnetske indukcije u zavojnici B=m 0 mnI

Broj zavoja po jedinici duljine tada je magnetski tok u zavojnici jednak , odnosno F=LI (1)

Induktivitet je fizička količina, koja je konstantna za dati svitak i jednaka je , [L]=1Gn= (2)

Induktivitet vodiča jednak je 1H ako se kod promjene jakosti struje za 1A u 1s u njemu inducira samoinduktivna EMF od 1B.

Fizičko značenje induktivnost. Induktivitet je fizikalna veličina numerički jednaka samoinduktivnoj emf koja se javlja u krugu kada se struja promijeni za 1 Amper u jednoj sekundi.

Induktivitet, slično kao i električni kapacitet, ovisi o geometrijskim čimbenicima: veličini vodiča i njegovom obliku, ali ne ovisi izravno o jakosti struje u vodiču. Osim o geometriji vodiča, induktivitet ovisi o magnetska svojstva okolina () u kojoj se nalazi vodič.

Magnetski tok u zavojnici izravno je proporcionalan jakosti struje. Zakon samoindukcije Induktivna emf koja nastaje u zavojnici izravno je proporcionalna brzini promjene struje, uzetoj sa suprotnim predznakom. Formula za zakon samoindukcije (3) Izvod formule za energiju magnetskog polja grafička metoda. Iz slike se vidi da je energija magnetskog polja jednaka: Mjerna jedinica veličine bit će mjerna jedinica energije, tj. džula, odavde, uzimajući u obzir f. (1), dobivamo: (4) Volumetrijska gustoća energije je vrijednost određena energijom po jedinici volumena. Volumetrijska gustoća energije magnetskog polja jednaka je: (5)

Pomoću formula i B=m 0 mnI. Odavde.

Tada će energija magnetskog polja biti jednaka:

Volumetrijska gustoća energije (magnetski tlak) bit će jednaka (6).

Primjenjivo obrazovna tehnologija UDE. Da biste to učinili, razmotrite tablicu analoga između mehaničkih, električnih i magnetskih veličina.

Mehanički	Magnetski
Fenomen inercije	Fenomen samoindukcije induktivnost

Mehanički	Električni
Fenomen deformacije Koeficijent tvrdoće	Fenomen punjenja kondenzatora Električni kapacitet

Ističemo da je magnetski tok sličan impulsu čestice

Konsolidacija obrazovni materijal.

Koja se pojava naziva samoindukcija?

Objasnite zašto u zatvorenom krugu kroz koji teče struja različite veličine ili smjera neizbježno nastaje druga struja koja se naziva struja samoindukcije?

Koja se veličina naziva magnetski tlak?

Rješavanje problema.

Zadatak br. 1. Kako će se promijeniti struja kada je krug zatvoren, čiji je dijagram prikazan na slici.

Da nema induktiviteta u strujnom krugu, struja bi se povećala do svoje maksimalne vrijednosti gotovo trenutno. U stvarnosti, struja postupno doseže svoj maksimum tijekom vremena t 1 . To je zbog činjenice da u zavojnici postoji EMF samoindukcije. Jačina struje sada je određena ne samo izvornom emf, već i induciranom emf. Inducirana struja usmjerena je suprotno od struje koju stvara izvor struje tijekom kruga.

Zadatak br. 2 Koliki je induktivitet zavojnice ako se uz postupnu promjenu jakosti struje u njoj od 5 do 10 A u 0,1 s pojavi samoinduktivna emf jednaka 20 V?

Zadatak broj 3 U svitku induktiviteta 0,6 H jakost struje je 20 A. Kolika je energija magnetskog polja ove zavojnice? Kako će se promijeniti energija polja ako se jakost struje prepolovi?

Domaća zadaća i upute: §11.6; br. 5-6 vježba 22 Sažetak lekcije. Odraz.

Bez sumnje, pristup temeljen na zadacima, nove tehnologije (UDE) za prevladavanje PPB-a, znanstvene metode njihova će primjena u rješavanju problema čije je značenje tako veliko otkriti više od jedne tajne promišljenom istraživaču koji se bavi razvojem inteligencije darovitih školaraca.