Конспект урока на тему " Самоиндукция"

Тема: « Явление самоиндукции »

I I

В 4 опыте Фарадея магнитное поле  в цепи постоянного тока  изменяется в моменты изменения магнитного потока: 1) при замыкании и размыкании цепи; 2) при изменении сопротивления. В эти моменты ЭДС индукции (εi)  возникает не только в соседних проводниках ( II), но и в нем же самом, т.к. этот проводник находится в том же магнитном поле.

εоб =  +

I с; εс

I i; εi

I i

I

I осн

I с

 

Американский ученый Джозеф Генри в 1832 году впервые наблюдал возникновение индукционного тока в катушке, когда магнитный поток в ней увеличивался или уменьшался вследствие изменения тока , протекающего в самой катушке. Он прославился благодаря созданию серии уникальных мощнейших электромагнитов с подъемной силой от 30 до 1500 кг при собственной массе магнита 10 кг. Создавая различные электромагниты, ученый открыл новое явление в электромагнетизме – явление самоиндукции.

Самоиндукция – возникновение ЭДС в проводнике при изменении силы тока в нем же самом.

ЭДС самоиндукции  (ε_с) – появляющаяся ЭДС;

Ток самоиндукции ( I _с) – индуцируемый ток.

Схема экспериментальной установки Д. Генри

 

Замыкание цепи	Разамыкание цепи
Лампа загорается с опозданием	Медленное размыкание – лампа гаснет постепенно; Резкое размыкание – лампа вспыхивает, может перегореть.
по з.Ленца:   εосн     εс        I осн,,    Ф,    εосн   εоб = εосн -  εс = εi I осн        I с  - экстраток тормозит I осн,, т.к. энергия    источника тока, затраченная на преодоление противодействия εс накапливается в соленоиде После изменения м.п. индуцирование I с  прекратилось, I осн, пошел через лампу.	по з.Ленца:   εосн     εс        I осн,,    Ф,    εосн   εоб = εосн +  εс I осн        I с  - экстраток усиливает I осн, Лампа вспыхивает, может быть пожар, поэтому перед размыканием I осн       постепенно, делают масляные выключатели. Соленоид временно становится источником тока, поэтому I с        постепенно, лампа гаснет постепенно.

ЭДС самоиндукции. Индуктивность, Энергия магнитного поля.

1) ЭДС самоиндукции (ε_с) характеризуется скоростью изменения магнитного потока.

	εс = –

 

ε_с = –  = –  = [ I] = –

ЭДС самоиндукции пропорциональна индуктивности катушки и скорости изменения тока в ней. «–» – направление ε_с препятствует изменению токаI ;

 – скорость изменения тока в проводнике;

 – коэффициент пропорциональности: индуктивность

2) Индуктивность зависит : от размеров, от формы контура, от магнитных свойств среды,              в которой этот контур находится.

Гн =  =

  Индуктивность  (  контура — физическая величина, определяемая ЭДС самоиндукции, возникающей в контуре при изменении силы тока на 1 А за 1 с.

( свойство преобразовывать энергию электрического тока в энергию магнитного поля )

  Применение: Явление самоиндукции часто используют в системах плавного включения электрических устройств, например в осветительных приборах. Это делается для того, чтобы избежать выхода из строя аппаратуры в результате резких скачков тока и напряжения в сети в момент их включения.

Самоиндукция полезна в радиотехнике в устройстве радиопередатчиков, радиоприемников, телевизорах и др.

3) Энергия магнитного поля , накапливаемая в соленоиде – работа, затраченная электрическим током   на преодоление ЭДС самоиндукции 

			Ем =
	Ем = ; Дж

 

Техника безопасности:

    Наше тело является электрическим проводником,  а все проводники, в той или иной степени, обладают индуктивностью. Это значит, что мы подвержены воздействию электромагнитного поля, под его воздействием в нашем теле могут индуцироваться переменные токи.

   Для защиты людей на производствах, связанных с сильными электромагнитными полями, применяют специальную экранирующую одежду, экранированные помещения. Существуют зоны, закрытые для посещения – вокруг мощных антенн, радиолокаторов.

  Периодически появляется информация о вреде длительных разговоров по мобильному телефону, когда трубка прижата к голове. Телефон излучает высокочастотный электромагнитный сигнал небольшой мощности, из-за малой мощности его влияние незначительно. Но при длительном воздействии это излучение  может нанести вред здоровью. Использовать скайп, установленный на компьютер, предпочтительнее.