Урок по теме "Электромагниты. Применение электромагнитов"

Применение электромагнитов

Подготовила: Ногай М.О.,

учитель физики и информатики

СШ № 108

Физический диктант

1. Магнитное поле – это особая  …… ………

2. Источником  магнитного поля является…………..

3. Обнаружить магнитное поле можно  по действию ………

4. В опыте Эрстеда магнитная стрелка изменила направление, когда……….

5. Магнитные линии – это линии, вдоль которых…………

6. Магнитное поле отличается от электрического  тем, что оно существует вокруг……..

7. Магнитное поле прямого тока представляет собой .. … ..

Качественные задачи

• Можно ли сделать магнит, у которого был бы только северный полюс? А только южный полюс?

(Невозможно сделать магнит, у которого отсутствовал бы один из полюсов.)

2. Если разломить магнит на две части, будут ли эти части

магнитами?

(Если разломить магнит на части, то все его части будут магнитами.)

3. Какие вещества могут намагничиваться?

(Железо, кобальт, никель, сплавы из этих элементов.)

Качественные задачи

4. Можно ли намагнитить железный гвоздь, стальную

отвертку, алюминиевую проволоку, медную катушку, стальной болт?

(Железный гвоздь, стальной болт и отвертку из стали можно намагнитить, а вот алюминиевую проволоку и медную катушку намагнитить нельзя, но если по ним пустить электрический ток, то они будут создавать магнитное поле.)

5. Объясните опыт, изображенный на рисунках.

Рис. 4

Это интересно

Магниты, прикрепляющиеся на холодильник, стали настолько популярны, что являются объектом коллекционирования. Так на текущий момент рекорд по числу собранных магнитов принадлежит Луизе Гринфарб (США). В настоящий момент в Книге рекордов Гиннеса за ней зарегистрирован рекорд в 35 000 магнитов.

Магнитная азбука на холодильнике

Что такое электромагнит?

Электромагнит — устройство, создающее магнитное поле при прохождении электрического тока . Обычно электромагнит состоит из обмотки и ферромагнитного сердечника, который приобретает свойства магнита при прохождении по обмотке тока. В электромагнитах, предназначенных, прежде всего, для создания механического усилия также присутствует якорь (подвижная часть магнитопровода), передающий усилие.

Из чего изготавливают

электромагниты?

Обмотки электромагнитов изготовляют из изолированного алюминиевого или медного провода, хотя есть и сверхпроводящие электромагниты.

Магнитопровода изготовляют из магнитно-мягких материалов – обычно из электротехнической или качественной конструкционной стали, литой стали и чугуна, железоникелевых и железокобальтовых сплавов.

Электромагнит — устройство, магнитное поле которого создаётся только при протекании электрического тока.

Ханс Христиан Э́рстед  

д атский ученый физик (   1777 — 1851 ) 

В 1820 г. обнаружил действие электрического тока на магнитную стрелку. Однако магнитное поле отдельного проводника очень слабое. Наиболее сильным магнитным действием обладает проводник с током, свернутым в виде спирали, если в нее вставлен стальной сердечник.  Катушка со стальным сердечником получила название   электромагнита .

Уильям Стерджен

английский электротехник (1783-1850 гг.)

Первый в мире электромагнит, продемонстрированный Стердженом 23 мая в 1825 году обществу искусств, представлял собой согнутый в подкову лакированный железный стержень длиной 30 и диаметром 1,3 см, покрытый сверху одним слоем изолированной медной проволоки. Электроэнергией он снабжался от гальванической батареи (вольтова столба). Электромагнит удерживал на весу 3600 г и значительно превосходил по силе природные магниты такой же массы. Это было блестящее по тем временам достижение.

Это интересно…

Джозеф Генри (1797-1878) – американский физик. Написал работы по электричеству и магнетизму. Усовершенствовал электромагнит.

В 1827 г. Дж. Генри стал изолировать уже не сердечник, а саму проволоку. Только тогда появилась возможность наматывать витки в несколько слоев. Дж. Генри исследовал различные методы намотки провода для получения электромагнита. Создал 29-килограммовый магнит, удерживающий гигантский по тем временам вес – 936 кг.

Основные детали электромагнита:

Электромагнит

Когда в катушке есть ток, железные опилки притягиваются к ее концам, при отключении тока они падают.

Подъемная сила электромагнита определяется:

• Числом витков катушки
• Силой тока, проходящего по катушке
• Магнитными свойствами сердечника

Свойства электромагнитов:

• Быстро размагничиваются при выключении тока;
• Изготавливаются различных размеров (в зависимости от назначения);
• Во время работы можно регулировать его магнитное действие, меняя силу тока в катушке.

Электромагнитные траверсы

Электромагнитные траверсы используются для перемещения длинномерных грузов.

Применение электромагнитов

Электромагниты, обладающие большой подъемной силой, используют на заводах для переноски изделий из стали или чугуна, а также стальных и чугунных стружек, слитков.

Применяются электромагниты в телефонном и телеграфном аппаратах, электрическом звонке, электродвигателе, трансформаторе, электромагнитном реле и во многих других устройствах.

Применение электромагнитов

В составе различных механизмов электромагниты используются в качестве привода для осуществления необходимого поступательного перемещения рабочих органов машин или для создания удерживающей силы. Это электромагниты грузоподъёмных машин, электромагниты муфт сцепления и тормозов, электромагниты, применяемые в различных пускателях, контакторах, выключателях, электроизмерительных приборах и так далее.

Тормозные

электромагниты

Магнитные сепараторы применяют в сельском хозяйстве для отделения семян клевера, льна, люцерны от семян сорняков.

1 – бункер с зерном

2 – вращающийся барабан

3 – поток зерна

4 – железные частицы с сорняками

5 – сильный электромагнит

Эти поезда не касаются дороги. Поэтому не возникает трение и они могут двигаться очень быстро.

Модель магнитной мины и противоминного электромагнитного тральщика

Примеры применения электромагнита

Подъемный кран

Применение электромагнита

Генератор электрического тока

Применение электромагнита

Крупнейший в мире электромагнит является частью детектора L3, используемого в экспериментах на большом электрон-позитронном коллайдере (LEP) Европейского совета ядерных исследований, Швейцария.

Самый большой подвесной электромагнит весом 88 т. Его грузоподъемность составляет приблизительно 270 тонн.

Закрепление изученного

1.Что такое электромагнит?

А. Катушка со стальным сердечником

Б. Прибор, позволяющий включать и выключать электрические устройства

В. Катушка с пропущенным через нее постоянным током

Закрепление изученного

2.Кто первым обнаружил действие электричекого тока на магнитную стрелку?

А. У. Стерджен

Б. Х.К. Эрстед

В. Э.Х. Ленц

Закрепление изученного

3.Чем определяется подъемная сила электромагнита?

А. Числом витков катушки

Б. Силой тока, проходящего по катушке

В. Магнитными свойствами сердечника

Г. Все варианты верны

Закрепление изученного

4 . Как изображается электромагнит в схеме электрической цепи?

А. Б.

В. Г.

Подумай и ответь

• Можно ли намотанную на гвоздь

проволоку назвать электромагнитом?

(Да.)

2. От чего зависят магнитные свойства электромагнита?

(От силы тока, от количества витков, от магнитных свойств сердечника, от формы и размеров катушки.)

3. По электромагниту пустили ток, а затем уменьшили его в два раза. Как изменились магнитные свойства электромагнита? (Уменьшились в 2 раза.)

Устройство, схема которого приведена на рисунке, подает сигнал, когда температура достигает предельного значения. Оно имеет ртутный термометр Т, называемый контактным. В верхней части канала термометра имеется проводник, являющийся частью цепи.

Изучите схему и объясните принцип действия устройства.

В 1856г. на гастроли в Алжир приехал французский фокусник Роберт Уден. Он выполнял тайное задание своего правительства: поразить воображение алжирцев, убедить их в могуществе европейцев и тем самым помочь в колонизации страны французами. Вот Уден, небрежно поймав брошенный из-за кулис пустой сундучок, устанавливает его на возвышение. Кто поднимет? Богатырь-алжирец, подбадриваемый криками зрителей, рванул вверх так, что хрустнули доски сцены. Но сундучок даже не сдвинулся с места. Сам же Р. Уден после "волшебных заклинаний" поднял его двумя пальцами.

Выясните, в чём секрет фокуса.

Практическая работа:

Сборка модели электромагнита

Медная проволока

Болт с гайкой

Две пластиковые шайбы

Бумажный скотч

Изолента

Пара рук и немножко фантазии

Проверка работоспособности модели

Подносим электромагнит к рассыпанным скрепкам. Правильно собранная модель должна их притягивать

Домашнее задание

1. § 55, стр. 179-181; упр. 26.

2. Проект «Мотор за 10 минут».

Рефлексия

Свое впечатление от урока вы можете оценить с помощью таблицы

1.На уроке я работал

2.Своей работой на уроке я

3.Урок для меня показался

4.За урок я

5.Мое настроение

6.Материал урока мне был

активно / пассивно

доволен / не доволен

7.Домашнее задание мне кажется

коротким / длинным

не устал / устал

стало лучше / стало хуже

понятен / не понятен

полезен / бесполезен

интересен / скучен

легким / трудным

интересно / не интересно

Спасибо

за работу и внимание!