1. Каким образом Фарадей открыл явление электромагнитной индукции?
Майкл Фарадей открыл явление электромагнитной индукции в 1831 году, проводя эксперименты с катушками и магнитами. Он обнаружил, что при движении магнита относительно провода в цепи возникает ток. В опыте Фарадея магнит перемещался рядом с катушкой, и это движение вызывало временный ток в проводе, что и показало ему новое явление.
2. В чём состоит явление электромагнитной индукции?
Явление электромагнитной индукции заключается в том, что при изменении магнитного потока через замкнутую цепь в ней возникает электрический ток. Этот ток порождается изменяющимся магнитным полем, что создает электродвижущую силу.
3. Что называют индукционным током? Какие способы его получения в замкнутой цепи вам известны?
Индукционный ток — это ток, возникающий в замкнутой цепи при изменении магнитного потока через неё. Его можно получить, изменяя магнитное поле рядом с проводником или перемещая проводник в магнитном поле.
4. От чего зависит сила индукционного тока?
Сила индукционного тока зависит от скорости изменения магнитного потока. Чем быстрее меняется магнитный поток, тем больше сила индукционного тока.
5. Какую физическую величину называют магнитным потоком?
Магнитный поток — это физическая величина, показывающая количество линий магнитного поля, проходящих через площадь поверхности.
6. Запишите формулу для определения магнитного потока.
Формула для магнитного потока:
Ф = B * S * cos(α)
где:
Ф — магнитный поток, B — магнитная индукция, S — площадь, через которую проходит магнитный поток, α — угол между вектором магнитного поля и нормалью к поверхности.
7. Сформулируйте правило Ленца.
Правило Ленца гласит, что индукционный ток всегда направлен так, чтобы противодействовать изменению магнитного потока, вызвавшего его.
1. Северный полюс магнита удаляется от металлического кольца, как показано на рисунке 4.7. Возникает ли при этом в кольце индукционный ток? Если да. то определите его направление.
Когда северный полюс магнита удаляется от металлического кольца (как на рис. 4.7), в кольце возникает индукционный ток, потому что происходит изменение магнитного потока через кольцо. Согласно правилу Ленца, направление этого тока будет таким, чтобы создавать магнитное поле, противодействующее удалению магнита. Значит, ток пойдёт в таком направлении, чтобы притянуть магнит.
2. В вертикальной плоскости подвешено на двух нитях медное кольцо (рис. 4.8). В опыте в него вдвигают магнит. Влияет ли движение магнита на положение кольца?
В опыте, где магнит двигается по отношению к неподвижному медному кольцу (рис. 4.8), движение магнита вызывает изменение магнитного потока через кольцо, что приводит к появлению индукционного тока. Однако положение кольца может измениться, если оно находится в подвешенном состоянии, так как взаимодействие между полем магнита и током может привести к движению самого кольца.
3. На рисунке 4.9 приведена установка по проверке правила Ленца. Северный полюс магнита находится вблизи сплошного алюминиевого кольца. Коромысло с алюминиевыми кольцами, одно из которых сплошное, а другое разрезанное, может свободно вращаться вокруг вертикальной опоры. Что произойдёт, если магнит: а) вносить в сплошное кольцо северным полюсом; б) вносить в сплошное кольцо южным полюсом; в) вынимать из сплошного кольца; г) вносить в разрезанное кольцо северным полюсом?
этот эксперимент (рис. 4.9) иллюстрирует правило Ленца. При внесении магнита с северным полюсом в сплошное алюминиевое кольцо возникает индукционный ток, создающий магнитное поле, противодействующее движению магнита, что замедляет его. Если магнит вынуть из кольца, индукционный ток создаст поле, направленное так, чтобы притянуть магнит обратно.