Презентация по теме 3.14 Механические колебания. Математический маятник.

ГАПОУ НСО «Барабинский медицинский колледж»

Тема:

« Самоиндукция. Индуктивность. ЭДС самоиндукции. Энергия магнитного поля »

Преподаватель: Вашурина Т. В. Барабинск, 2018

Цели учебного занятия:

• Учебные цели: сформировать представления о роли и месте физики в современной научной картине мира; понимание физической сущности наблюдаемых во Вселенной явлений через изучение понятия самоиндукции, индуктивности, ЭДС самоиндукции, энергии магнитного поля; способствовать формированию умения владеть основополагающими физическими понятиями, уверенно пользоваться физической терминологией и символикой. Способствовать формированию умения организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения упражнений (ОК 2).

Фронтальный опрос Правило Ленца на примере неподвижного проводящего контура.

Фронтальный опрос Опишите алгоритм применения правила Ленца на практике.

Фронтальный опрос В чем заключаются первая причина изменения магнитного потока? Поясните на примере.

Фронтальный опрос В чем заключаются вторая причина изменения магнитного потока? Поясните на примере.

Фронтальный опрос Опишите возникновение электромагнитной индукции в неподвижных проводниках.

Фронтальный опрос Опишите применение вихревых токов на примере работы различных приборов.

Фронтальный опрос Опишите основные положения электромагнитной теории Максвелла.

Решение задач

• Разноуровневые самостоятельные и контрольные работы А. Кирик стр. 10 средний уровень №1-6.

САМОИНДУКЦИЯ, ИНДУКТИВНОСТЬ, ЭНЕРГИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ.

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.

Джозеф Генри

(1797 – 1878) ‏

12

Самоиндукция -

явление возникновения ЭДС индукции в контуре при изменении силы тока в этом же контуре.

Джозеф Генри 1832 г.

Опыт

Самоиндукция

Е ст

Е ст

1

1

Е вихр

Е вихр

2

2

• Если через соленоид протекает постоянный ток ( I = соп st ), ЭДС самоиндукции отсутствует .Так как катушка наряду с индуктивностью обладает электрическим сопротивлением R , то сила тока через нее

16

Токи замыкания и размыкания

17

Токи замыкания и размыкания

18

Вывод формулы ЭДС самоиндукции

Если магнитное поле создано током, то можно утверждать, что Ф ~ В ~ I , т.е. Ф ~ I или

Ф=LI , где L – индуктивность контура (или коэффициент самоиндукции) . Тогда

18

Закон самоиндукции

ЭДС самоиндукции пропорциональна скорости изменения силы тока в электрической цепи.

В таком виде закон справедлив при равномерном изменении силы тока!

И Н Д У К Т И В Н О С Т Ь

Характеризует способность проводника препятствовать изменению силы тока.

Физический смысл индуктивности

Индуктивность контура численно равна ЭДС самоиндукции, возникающей при изменении силы тока на 1 А за 1 с.

ИНДУКТИВНОСТЬ зависит:

1 . От размеров проводника;

2. От формы проводника;

3. От магнитных свойств среды.

ИНДУКТИВНОСТЬ НЕ ЗАВИСИТ :

от силы тока в проводнике!

Следствие самоиндукции

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

Учет явления самоиндукции

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.

Магнитная энергия

• При размыкании ключа лампа ярко вспыхивает.

• Ток в цепи возникает под действием ЭДС самоиндукции.
• Источником энергии, выделяющейся при этом в электрической цепи, является магнитное поле катушки.

Магнитная энергия

• 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 = I 2 RΔt

Магнитная энергия

L

Аналогия между установлением тока и приобретением скорости

I

I

v

Аналогия между установлением в цепи тока величиной I и процессом набора телом скорости V

1. Достижение телом скорости V происходит постепенно.

2. Для достижения скорости V необходимо совершить работу.

3. Чем больше m, тем медленнее растет V.

4.

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.

ИНДУКТИВНОСТЬ

МАССА

L

m

СИЛА ТОКА

СКОРОСТЬ

i

ЭНЕРГИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ

КИНЕТИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ

ИНЕРЦИЯ

САМОИНДУКЦИЯ

33

Вопросы для закрепления :

• Дайте определение самоиндукции.
• Опишите случаи возникновения данного явления.
• Сформулируйте определение индуктивности.
• По какой формуле можно ее рассчитать?

Вопросы для закрепления :

• В каких единицах измеряется индуктивность?
• От каких параметров зависит данная величина?
• Как можно рассчитать ЭДС самоиндукции?
• По какой формуле рассчитывается энергия магнитного поля?

Самостоятельная работа

Время выполнения: 15 минут

Критерии оценки:

• за 4 правильных ответа – «3» балла;
• за 5 правильных ответов – «4» балла;
• за 6 правильных ответов – «5» баллов.

Взаимопроверка Критерии оценки: за 4 правильных ответа – «3» балла; за 5 правильных ответов – «4» балла; за 6 правильных ответов – «5» баллов.

Номер задания

Ответы

1

2

В

3

Б

4

В

А

5

6

В

Г

ЗАДАНИЕ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ ВНЕАУДИТОРНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ

Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев, Н. Н. Соцкий, Физика. 11 класс. Учебник для общеобразовательных учреждений (с приложением на электронном носителе). Базовый и профильный уровни - М.: Просвещение, 2011 г. , с. 43-48, параграфы 15-17 прочитать, конспект выучить; с. 50 упр. 2 (4).

Критерии оценки:

• студент выучил конспект – «3» балла;
• студент прочитал параграфы и выучил конспект, владеет информацией из учебника – «4» балла;
• студент выучил конспект, владеет информацией из учебника, выполнил задачу – «5» баллов.

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!

  Список использованных источников

• Инфоурок Разработка открытого урока по теме: Самоиндукция. Индуктивность. Энергия магнитного поля тока» [Электронный ресурс]/ I nfourok // Режим доступа: https://infourok.ru/kursy/coursePP?doc_dwn=1074634
• Тест по физике Самоиндукция. Индуктивность [Электронный ресурс]/ F izmat // Режим доступа http://fizmat.by/kursy/jelektromagnt/samoindukc
• Физика. 11 класс: Учебник для общеобразоват. учреждений с приложением на электронном носителе: базовый и профильный уровни: [Текст]/ Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев, Н.Н. Соцкий.-20-е изд. - М. : Просвещение, 2011. – 399 с.
• Хостинг документов ученикам и учителям Самоиндукция. Индуктивность. Энергия магнитного поля тока [Электронный ресурс]/ D oc4web // Режим доступа: https://doc4web.ru/fizika/samoindukciya-induktivnost-energiya-magnitnogo-polya-toka.html