Презентация по теме "Самоиндукция. Индуктивность"

• 1 слайд

  1. Майкл Фарадей обнаружил...
  Отклонение магнитной стрелки при протекании электрического
  тока по проводу
  2) Взаимодействие параллельных проводников с током
  3) Возникновение тока в замкнутой катушке при опускании в нее магнита
  4) Взаимодействие двух магнитных стрелок.
  2. Электромагнитной индукцией называют явление возникновения…
  1) Магнитного поля вокруг проводника при прохождении по нему электрического тока
  2) Силы, действующей на заряд перемещающийся в магнитном поле
  3) Электрического тока в неподвижном проводнике, помещенном в постоянное магнитное поле
  4) Электрического тока в замкнутом контуре при изменении пересекающего его магнитного потока.
  Повторим
  

• 2 слайд

  3. Один раз металлическое кольцо падает на стоящий вертикально полосовой магнит так, что надевается на него, второй раз так, что пролетает мимо него. Плоскость кольца в обоих случаях горизонтальна. Ток в кольце…
  Возникает в обоих случаях
  Не возникает ни в одном из случаев
  Возникает только в первом случае
  4) Возникает только во втором случае
  4. Один раз полосовой магнит падает сквозь неподвижное металлическое кольцо южным полюсом вниз, а второй раз - северным полюсом вниз. Ток в кольце...
  5. Явление ЭМИ заключается в том, что…
  6. Для возникновения индукционного тока необходимо, чтобы замкнутый контур…
  7. Поток магнитной индукции – это…
  8. Направление индукционного тока определяется…
  

• 3 слайд

  Правило Ленца
  Возникающий в замкнутом контуре индукционный ток своим магнитным полем противодействует изменению внешнего магнитного потока, которое вызвало этот ток.
   
   
   
   
  Если в цепи, содержащей замкнутый контур (катушку) менять силу тока, то в самом контуре возникнет ещё и индукционный ток.
  Этот ток будет подчиняться правилу Ленца.
  

• 4 слайд

  Направление индукционного тока
  Вспомним опыт Фарадея: направление отклонения стрелки амперметра (а значит, и направление тока) может быть различным.
  Правило Ленца: индукционный ток имеет такое направление, что созданный им магнитный поток всегда стремится скомпенсировать то изменение магнитного потока, которое вызвало данный ток.
  Правило Ленца является следствием закона сохранения энергии.
  

• 5 слайд

  Если причина возникновения индукционного тока
  состоит в возрастании тока, то индукционный ток своим магнитным полем будет противодействовать этому возрастанию.
  Если приблизить магнит к проводящему кольцу, то оно начнет отталкиваться от магнита. Это отталкивание можно объяснить только тем, что в кольце возникает индукционный ток, обусловленный возрастанием магнитного потока через кольцо, а кольцо с током взаимодействует с магнитом.
  Объяснение опыта Ленца
  

• 6 слайд

  Парение магнита над сверхпроводящей чашей
  Магнит падает; возникает переменное магнитное поле; возникает вихревое электрическое поле; в сверхпроводнике возникают незатухающие кольцевые токи; согласно правилу Ленца направление этих токов таково, что магнит отталкивается от сверхпроводника; магнит «парит» над чашей.
  Магнитная левитация
  

• 7 слайд

  Самоиндукция. Индуктивность
  

• 8 слайд

  В опытах Фарадея индукционный ток возникал вследствие изменения магнитного потока в катушке, вызванного изменением индукции внешнего магнитного поля. Американский ученый Джозеф Генри в 1832 г. впервые наблюдал возникновение индукционного тока в катушке, когда магнитный поток в ней увеличивался или уменьшался вследствие изменения тока, протекающего в самой катушке. Это явление получило название самоиндукции
  Независимо от Фарадея обнаружил взаимоиндукцию.
  Работы по электромагнитным реле были основой для изобретения электрического телеграфа.
  Джозеф Генри
  (1797 – 1878)‏
  

• 9 слайд

  явление возникновения индукционного тока в катушке при изменении силы тока в ней
  Джозеф Генри 1832 г.
  Самоиндукция – частный случай электромагнитной индукции
  

• 10 слайд

  Схема экспериментальной установки Д. Генри
  При замыкании цепи силы тока на всех участках цепи начинают расти. Увеличиваются индукции магнитных полей и магнитные потоки. Получается, что проходящие сквозь резистор и катушку переменные потоки создаются не внешними причинами, а благодаря изменению токов в самих устройствах (лампа 2 загорится позже).
  При замыкании цепи с катушкой определенное значение силы тока устанавливается лишь спустя некоторое время.
  

• 11 слайд

  Самоиндукция при размыкании цепи
  Уменьшение тока при размыкании цепи приводит к возникновению индукционного тока, противодействующего уменьшению тока в катушке, и напряжение на ней оказывается достаточным для зажигания лампы (и значительно превышающим напряжение источника). Лампа накаливания гаснет, неоновая лампа дает яркую кратковременную вспышку.
  Неоновая лампа
  

• 12 слайд

  1
  2
  2
  1
  Ест
  Евихр
  Ест
  Евихр
  Возникновение индукционного тока в
  катушке при изменение силы тока в цепи
  Замыкания цепи
  Размыкание цепи
  

• 13 слайд

• 14 слайд

• 15 слайд

  Явление самоиндукции — это явление, обусловленное возникновением индукционного тока в проводнике или катушке вследствие изменения тока в цепи.
  При этом возникающий индукционный ток называется током самоиндукции.
  При изменении тока в контуре изменяется магнитный поток, пронизывающий этот
  же контур или соседний контур.
  

• 16 слайд

  САМОИНДУКЦИЯ – возникновение вихревого электрического поля в проводящем контуре при изменении силы тока в нем; частный случай электромагнитной индукции. Вследствие самоиндукции замкнутый контур обладает «инертностью»: силу тока в контуре, содержащем катушку, нельзя изменить мгновенно.
  

• 17 слайд

  Индуктивность — физическая величина, введенная для оценивания способности катушки противодействовать изменению силы тока в ней.
  [L] = [Гн]
  L – индуктивность (коэффициент самоиндукции), единицы измерения Генри (Гн)
  

• 18 слайд

  Факторы, влияющие на индуктивность
  Размер катушки
  Форма катушки
  Количество витков
  Наличие сердечника
  Материал
  

• 19 слайд

  Индуктивность зависит
  1. От размеров проводника
  2. От формы проводника
  3. От магнитных свойств среды
  Индуктивность не зависит:
  от силы тока в проводнике
  

• 20 слайд

• 21 слайд

• 22 слайд

• 23 слайд

• 24 слайд

  Магнитная энергия
  Явления самоиндукции наглядно показывают, что и магнитное поле обладает запасом энергии. Эта энергия затрачивается при создании магнитного поля. Ее можно получить обратно при исчезновении магнитного поля.
  При размыкании ключа лампа ярко вспыхивает
  

• 25 слайд

  Из закона сохранения энергии следует, что вся энергия, запасенная в катушке, выделится в виде джоулева тепла.
  Если обозначить через R полное сопротивление цепи, то за время Δt выделится количество теплоты
  ΔQ = I2RΔt
  Магнитная энергия
  

• 26 слайд

  L
  Энергия магнитного поля
  

• 27 слайд

  1. Установление в цепи тока I происходит постепенно
  2. Для достижения силы тока I необходимо совершить работу
  3. Чем больше L, тем медленнее растет I
  4.
  
  1. Достижение телом скорости V происходит постепенно.
  2. Для достижения скорости V необходимо совершить работу.
  3. Чем больше m, тем медленнее растет V.
  4.
  
  Аналогия между установлением в цепи тока,
  величиной І и процессом набора скорости тела.
  

• 28 слайд

  Явление самоиндукции подобно явлению инерции и механике.
  
  Аналогия между самоиндукцией и инерцией.
  Явление самоиндукции выполняет очень важную роль в: электротехнике и радиотехнике. Индуктивность цепи оказывает существенное влияние на прохождение по цепи переменного электрического тока.
  При изменении силы тока в проводнике в нем возникает вихревое электрическое поле. Это поле тормозит электроны при возрастании силы тока и ускоряет при убывании.
  

• 29 слайд

  ИНЕРЦИЯ
  САМОИНДУКЦИЯ
  КИНЕТИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ
  
  ЭНЕРГИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ
  
  СКОРОСТЬ
  
  СИЛА ТОКА
  i
  МАССА
  m
  ИНДУКТИВНОСТЬ
  L
  

• 30 слайд

  Майкл Фарадей
  (1791 – 1867)‏
  Джозеф Генри
  (1797 – 1878)‏
  Эмилий Христианович Ленц
  (1804 – 1865)‏
  Электромагнетизм
  

• 31 слайд

  Решим тест
  1. В каком случае в цепи возникает явление самоиндукции?
  A. При уменьшении тока в цепи
  Б. При возрастании тока в цепи В. В обоих случаях.
  2. При замыкании цепи индукционный ток
  …препятствует увеличению тока в цепи.
  Б. …способствует увеличению тока в цепи.
  В. …не влияет на протекание тока в цепи.
  Единица измерения индуктивности
  Генри 2. Ампер 3. Вольт 4. Вебер
  4. Если в проводнике сила тока увеличивается, то магнитный поток вокруг проводника
  1. Увеличивается 2. Уменьшается
  3. Остается постоянным 4. Равен 0 .
  5. Энергия магнитного поля рассчитывается по формуле
  А. Ф=BScosα B. F=ВІlsinα C. W=LІ2 /2.
  
  

• 32 слайд

  1. Почему при включении тока в обмотке электромагнита полная сила тока устанавливается не сразу?
  
  2. Почему при быстром выключении электромагнита ток на мгновение резко возрастает (иногда в такой мере, что может причинить вред, и поэтому выключают ток обычно постепенно, вводя реостат)?
  
  3. При замыкании тока от одного или нескольких аккумуляторов искра не получается, а при размыкании этого тока получается. Почему?
  
  4. К батарее аккумуляторов присоединены параллельно две цепи. Одна содержит лампочки накаливания, другая – большой электромагнит. Сила тока в обеих цепях одна и та же. При размыкании какой цепи будет наблюдаться более сильная искра?
  Ответим на вопросы
  

• 33 слайд

  Следствия самоиндукции
  Вследствие явления самоиндукции при размыкании цепей, содержащих катушки со стальными сердечниками (электромагниты, двигатели, трансформаторы) создается значительная ЭДС самоиндукции и может возникнуть искрение или даже дуговой разряд.
  

• 34 слайд

  В цепях, содержащих большую индуктивность
  ( трансформаторы, генераторы, электродвигатели), выключение тока проводят медленно, чтобы ЭДС самоиндукции не превысила ЭДС источника, и прибор не вышел из строя.
  Учет явления самоиндукции
  

• 35 слайд

  Самоиндукция возникает
  во всех проводниках
  при изменении силы тока в цепи,
  однако это явление будет замечено
  и окажет существенное влияние
  на другие элементы в цепи
  только в случае использования
  катушки с достаточно большим количеством витков и сердечником.
  

• 36 слайд

  Домашняя работа
  Внимательно прочитать параграф 45. Ответить на вопросы после параграфа. Выполнить упр.42, задание слайдов 1,2. Переписать текст слайда 19,24. Слайд 33,34,35 внимательно прочитать.