Урок 32. Самоиндукция

РАЗДЕЛ I. Поурочные разработки по физике к учебнику С. В. Громова

Урок 32. Самоиндукция

Цель: рассказать о явлении самоиндукции.

Ход урока

I. Повторение. Беседа

1. Что представляет собой генератор переменного тока?

2. Опишите его устройство и принцип действия.

3. Чем отличается генератор постоянного тока от генератора переменного тока?

II. Изучение нового материала

Если по катушке идет переменный ток, то магнитный поток, пронизывающий катушку, меняется.

Поэтому возникает ЭДС индукции в том же самом проводнике, по которому идет переменный ток. Это явление называют самоиндукцией.

Эксперимент 1

Собери схему (рис. 16).

При замыкании ключа первая лампа вспыхивает сразу, вторая с заметным опозданием.

ЭДС самоиндукции в цепи этой лампы велика, и сила тока не сразу достигает своего значения.

Эксперимент 2

Собери схему (рис. 17).

При размыкании ключа в катушке L возникает ЭДС самоиндукции, поддерживающая первоначальный ток. В результате в момент размыкания через гальванометр течет ток, направленный против начального тока до размыкания.

Сила тока при размыкании цепи может превосходить силу тока, проходящего через гальванометр при замкнутом ключе.

Магнитный поток Ф пропорционален индукции магнитного поля В, эта индукция пропорциональна силе тока в цепи.

Ф ~ I; Ф = LI, где L - коэффициент пропорциональности, зависящий лишь от формы и размеров проводящего контура и магнитной проницаемости среды, в которой находится (L [Гн] Генри).

Возникающее при самоиндукции вихревое электрическое поле характеризуется электродвижущей силой.

В данном случае ЭДС самоиндукции (Es):

Магнитная энергия проводника с током:

Объемная плотность энергии:

III. Закрепление изученного

1. Что называют самоиндукцией?

2. Как направлены по отношению к току линии напряженности вихревого электрического поля в проводнике при увеличении и уменьшении силы тока?

3. Что называется индуктивностью?

4. Что принимают за единицу индуктивности в СИ?

5. Чему равен ЭДС самоиндукции?

6. Почему для создания тока источник должен затратить энергию?

7. Чему равна энергия электрического поля?

IV. Решение задач:

1. Магнитное поле катушки с индуктивностью 95 мГн обладает энергией 0,19 Дж. Чему равна сила тока в катушке. (Ответ: 2 А.)

2. Какой заряд пройдет через поперечное сечение витка, сопротивление которого 0,03 Ом, при уменьшении магнитного потока внутри витка на 12 мВб? (Ответ: q = 0,4 Кл.)

3. Какова скорость изменения силы тока в обмотке реле с индуктивностью 3,5 Гн, если в ней возбуждается ЭДС самоиндукции 105 В. (Ответ: 30.)

4. Катушку с ничтожно малым сопротивлением и индуктивностью 3 Гн присоединяют к источнику тока с ЭДС 15 В и ничтожно малым внутренним сопротивлением. Через какой промежуток времени сила тока в катушке достигнет 50 А (Ответ: t = 10 с.)

Домашнее задание

П. 90, задачи 413-416.