Лабораторная работа № 8
Изучение явления электромагнитной индукции
Цель работы: изучить условия возникновения индукционного тока, ЭДС индукции.
Оборудование: катушка, два полосовых магнита, миллиамперметр.
Теория
Явление электромагнитной индукции заключается в возникновении электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, пронизывающего контур.
Ток, возникающий при явлении электромагнитной индукции, называют индукционным.
Рисунок 1.
Строго говоря, при движении контура в магнитном поле генерируется не определенный ток , а определенная э. д. с.
Фарадей экспериментально установил, что при изменении магнитного потока в проводящем контуре возникает ЭДС индукции Eинд, равная скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром, взятой со знаком минус:
Эта формула выражает закон Фарадея: э. д. с. индукции равна скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром.
Знак минус в формуле отражает правило Ленца.
В 1833 году Ленц опытным путем доказал утверждение, которое называется правилом Ленца: индукционный ток, возбуждаемый в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, всегда направлен так, что создаваемое им магнитное поле препятствует изменению магнитного потока, вызывающего индукционный ток.
При возрастании магнитного потока Ф0, а εинд
При уменьшении магнитного потока Финд 0, т.е. магнитное поле индукционного тока увеличивает убывающий магнитный поток через контур.
Ход работы.
-
Подготовьте для отчета таблицу и по мере проведения опытов заполните её.
№ п/п | Действия с магнитом и катушкой | Показания милли-амперметра, мА | Направления отклонения стрелки миллиампер-метра (вправо, влево или не откланяется) | Направление индукционного тока (по правилу Ленца) |
1 | Быстро вставить магнит в катушку северным полюсом | | | |
3 | Быстро вытащить магнит из катушки | | | |
7 | Медленно вставить в катушку магнит северным полюсом | | | |
8 | Медленно вытащить магнит из катушки | | | |
10 | Быстро вставить магнит в катушку южным полюсом | | | |
11 | Быстро вытащить магнит из катушки | | | |
2. Записать общий вывод по работе на основе проведённых наблюдений.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.
-
В чем заключается явление электромагнитной индукции?
-
Какой ток называют индукционным?
-
Сформулируйте закон электромагнитной индукции. Какой формулой он описывается?
-
Как формулируется правило Ленца?
-
Какова связь правила Ленца с законом сохранения энергии?
3