Лабораторная работа Изучение явления электрмагнитной индукции

Практическая работа № 33

Раздел 3. Электродинамика

Тема 3.4. Магнитное поле

Название лабораторной работы: изучение явления электромагнитной индукции

Учебная цель: выяснить, что такое индуцированное электрическое поле. Убедиться, что переменное магнитное поле едино. Что индуцированное поле создаётся не электрическими зарядами, а изменением магнитного поля. Подтвердить правило Ленца

Учебные задачи: экспериментально получить индукционный ток

Правила безопасности: правила проведения в кабинете во время выполнения практического занятия

Норма времени: 2 часа

Образовательные результаты, заявленные во ФГОС третьего поколения:

Студент должен

уметь: собирать экспериментальную установку по схеме, пользоваться измерительными приборами, определять направление индукционного тока разными способами

знать: что такое магнитное поле, магнитная индукция, электромагнитная индукция, закон электромагнитной индукции, правило Ленца, вихревое электрическое поле, электромагнитная индукция в движущемся проводнике.

Обеспеченность занятия:

- методические указания по выполнению занятия,

- лабораторная тетрадь, карандаш, линейка, ластик

- оборудование: миллиамперметр, гальванометр, источник тока, выключатель, катушка с сердечником 2 – шт., магнит дугообразный, магнитная стрелка, провода соединительные

Порядок проведения занятия:

Каждая учебная группа выполняет индивидуальное здание

Теоретическое обоснование

Явление электромагнитной индукции заключается в возникновении электрического тока в проводящем контуре, который либо покоится в переменном во времени магнитном поле, либо движется в постоянном магнитном поле таким образом, что число линий магнитной индукции, пронизывающих контур, меняется. Согласно правилу Ленца, возникающий в замкнутом контуре индукционный ток своим магнитным полем противодействует тому изменению магнитного потока, которым он вызван. Это мы можем наблюдать по отклонению стрелки миллиамперметра или гальванометра.

Вопросы для закрепления теоретического материала к практическому занятию:

1. Что такое магнитное поле?

2. Что такое магнитная индукция?

3. Что такое электромагнитная индукция?

4. Что такое закон электромагнитной индукции?

5. правило Ленца?

6. Что такое вихревое электрическое поле?

7. Что такое электромагнитная индукция в движущемся проводнике?

8. Как определить направление индукционного тока, применив правило Ленца?

9. Что происходит со стрелкой гальванометра при введении магнита в катушку?

10. Что происходит со стрелкой гальванометра, если магнит оставляют неподвижным относительно катушки?

11. Что происходит со стрелкой гальванометра, если катушку вращать вокруг магнита?

Содержание и Последовательность выполнения практической работы:

Задачи практической работы:

Опыт №1

Зажимы гальванометра присоединить к зажимам катушки. Сердечник приставить к одному из полюсов дугообразного магнита и вдвинуть внутрь катушки, рисунок 1; стрелка гальванометра должна отклониться.

Направление индукционного тока определить. Зная. Что стрелка гальванометра всегда отклоняется вправо, когда левый зажим гальванометра присоединён к минусу источника тока, а правый зажим – к плюсу. Источником тока в данном случае является катушка.

Рисунок 1

Опыт №2

Катушку соединить с гальванометром, положить набок и рядом с ней положить вторую катушку так. Чтобы их оси совпали, рисунок 2. Вставить в обе катушки железные сердечники и соединить вторую катушку последовательно с источником тока и выключателем. Замкнуть и разомкнуть ток в первичной цепи, получить индукционный ток во вторичной цепи. О чём свидетельствует отклонение стрелки гальванометра. Определить направление индукционного тока и тока от источника питания. Проверить правило Ленца для случаев получения индукционного тока при замыкании и размыкании первичной цепи.

Рисунок 2

Пример выполнения и оформления

Образец вывода: 

1. Индуцированное поле создаётся не электрическими зарядами, а изменением магнитного поля.

2. Силовые линии электростатического и стационарного поля всегда разомкнуты; они начинаются и заканчиваются на зарядах или проводах.

3. Силовые линии индуцированного поля замкнуты, а само поле имеет вихревой характер.

4. В случае электростатического и стационарного поля можно указать истоки поля (заряды или пограничный слой между металлом и электролитом, контакт из двух различных металлов). Это на опыте невозможно показать. Эти различия втекают из совокупоности.

По окончанию практической работы студент должен представить: - Выполненную в рабочей тетради практическую работу в соответствии с вышеуказанными требованиями.

Список литературы: 

1.Физика для профессий и специальностей технического профиля

В. Ф. Дмитриева М.: ИД Академия – 2016

2.Лабораторные работы по физике О. М. Тарасов М. ФОРУМ –ИНФРА-

М.2015