Определите направление индукционного тока. Физика, 11 класс, параграф 8-17, 2 задача. Мякишев и Буховцев – Рамблер/класс

Определите направление индукционного тока. Физика, 11 класс, параграф 8-17, 2 задача. Мякишев и Буховцев – Рамблер/класс

Интересные вопросы

Школа

Подскажите, как бороться с грубым отношением одноклассников к моему ребенку?

Новости

Поделитесь, сколько вы потратили на подготовку ребенка к учебному году?

Школа

Объясните, это правда, что родители теперь будут информироваться о снижении успеваемости в школе?

Школа

Когда в 2018 году намечено проведение основного периода ЕГЭ?

Новости

Будет ли как-то улучшаться система проверки и организации итоговых сочинений?

Вузы

Подскажите, почему закрыли прием в Московский институт телевидения и радиовещания «Останкино»?

Сила тока в проводнике ОО’ (есть рисунок) убывает.

Определите направление индукционного тока в неподвижном контуре АВСD и направления сил, действующих на каждую из сторон контура.
Рисунок к задаче:

 
Вы решали? Что получилось?

Лучший ответ

У меня вот так вышло

Убывание силы тока в проводнике OO’ вызывает уменьшение , направленного от нас перпендикулярно плоскости рисунка (правило буравчика). По правилу Ленца это вызывает появление . По правилу буравчика в контуре возникает Iинд, направленный по часовой стрелке. По правилу левой руки находим, что на каждую из сторон рамки действует сила, растягивающая рамку.

еще ответы

ваш ответ

Можно ввести 4000 cимволов

отправить

дежурный

Нажимая кнопку «отправить», вы принимаете условия  пользовательского соглашения

похожие темы

Юмор

Олимпиады

ЕГЭ

Компьютерные игры

похожие вопросы 5

Какой высоты должно быть плоское зеркало Физика 11 класс Мякишев Г. Я. 52-8

Ребята подскажите кто сможет:
Какой высоты должно быть плоское зеркало, висящее вертикально, чтобы человек, рост которого Н, видел (Подробнее…)

ГДЗ11 классФизикаМякишев Г.Я.

ГДЗ Тема 21 Физика 7-9 класс А.В.Перышкин Задание №476 Изобразите силы, действующие на тело.

Привет всем! Нужен ваш совет, как отвечать…
Изобразите силы, действующие на тело, когда оно плавает на поверхности жидкости. (Подробнее…)

ГДЗФизикаПерышкин А.В.Школа7 класс

Какой был проходной балл в вузы в 2017 году?

Какой был средний балл ЕГЭ поступивших в российские вузы на бюджет в этом году? (Подробнее…)

Поступление11 классЕГЭНовости

16. Расставьте все знаки препинания: укажите цифру(-ы), на месте которой(-ых)… Цыбулько И. П. Русский язык ЕГЭ-2017 ГДЗ. Вариант 13.

16.
Расставьте все знаки препинания: укажите цифру(-ы), на месте которой(-ых)
в предложении должна(-ы) стоять запятая(-ые). (Подробнее…)

ГДЗЕГЭРусский языкЦыбулько И.П.

ЕГЭ-2017 Цыбулько И. П. Русский язык ГДЗ. Вариант 13. 18. Расставьте все знаки препинания: укажите цифру(-ы), на месте которой(-ых)…

18.
Расставьте все знаки препинания: укажите цифру(-ы), на месте которой(-ых)
в предложении должна(-ы) стоять запятая(-ые). (Подробнее…)

ГДЗЕГЭРусский языкЦыбулько И.П.

Закон электромагнитной индукции — формулы, определение, примеры

Покажем, как применять знание физики в жизни

Начать учиться

165.7K

Электромагнитная индукция — очень сложная штука. Поэтому будем разбираться в ней на обручах и бабулях.

Магнитный поток

Прежде, чем разобраться с тем, что такое электромагнитная индукция, нужно определить такую сущность, как магнитный поток.

Представьте, что вы взяли обруч в руки и вышли на улицу в ливень. Чем сильнее ливень, тем больше через этот обруч пройдет воды — поток воды больше.


Если обруч расположен горизонтально, то через него пройдет много воды. А если начать его поворачивать — уже меньше, потому что он расположен не под прямым углом к вертикали.


Теперь давайте поставим обруч вертикально — ни одной капли не пройдет сквозь него (если ветер не подует, конечно).


Магнитный поток по сути своей — это тот же самый поток воды через обруч, только считаем мы величину прошедшего через площадь магнитного поля, а не дождя.

Магнитным потоком через площадь ​S​ контура называют скалярную физическую величину, равную произведению модуля вектора магнитной индукции ​B​, площади поверхности ​S​, пронизываемой данным потоком, и косинуса угла ​α​ между направлением вектора магнитной индукции и вектора нормали (перпендикуляра к плоскости данной поверхности):



Магнитный поток



Ф — магнитный поток [Вб]

B — магнитная индукция [Тл]

S — площадь пронизываемой поверхности [м^2]

n — вектор нормали (перпендикуляр к поверхности) [-]

Магнитный поток можно наглядно представить как величину, пропорциональную числу магнитных линий, проходящих через данную площадь.

В зависимости от угла ​α магнитный поток может быть положительным (α < 90°) или отрицательным (α > 90°). Если α = 90°, то магнитный поток равен 0. Это зависит от величины косинуса угла.

Изменить магнитный поток можно меняя площадь контура, модуль индукции поля или расположение контура в магнитном поле (поворачивая его).

В случае неоднородного магнитного поля и неплоского контура, магнитный поток находят как сумму магнитных потоков, пронизывающих площадь каждого из участков, на которые можно разбить данную поверхность.

Пятерка по физике у тебя в кармане!

Решай домашку по физике на изи. Подробные решения помогут разобраться в сложной теме и получить пятерку!

Электромагнитная индукция

Электромагнитная индукция — явление возникновения тока в замкнутом проводящем контуре при изменении магнитного потока, пронизывающего его.

Явление электромагнитной индукции было открыто М. Фарадеем.

Майкл Фарадей провел ряд опытов, которые помогли открыть явление электромагнитной индукции.

Опыт раз. На одну непроводящую основу намотали две катушки: витки первой катушки были расположены между витками второй. Витки одной катушки были замкнуты на гальванометр, а второй — подключены к источнику тока.

При замыкании ключа и протекании тока по второй катушке в первой возникал импульс тока. При размыкании ключа также наблюдался импульс тока, но ток через гальванометр тек в противоположном направлении.

Опыт два. Первую катушку подключили к источнику тока, а вторую — к гальванометру. При этом вторая катушка перемещалась относительно первой. При приближении или удалении катушки фиксировался ток.

Опыт три. Катушка замкнута на гальванометр, а магнит движется вдвигается (выдвигается) относительно катушки


Вот, что показали эти опыты:

  1. Индукционный ток возникает только при изменении линий магнитной индукции.

  2. Направление тока будет различно при увеличении числа линий и при их уменьшении.

  3. Сила индукционного тока зависит от скорости изменения магнитного потока. Может изменяться само поле, или контур может перемещаться в неоднородном магнитном поле.

Почему возникает индукционный ток?

Ток в цепи может существовать, когда на свободные заряды действуют сторонние силы. Работа этих сил по перемещению единичного положительного заряда вдоль замкнутого контура равна ЭДС.

Значит, при изменении числа магнитных линий через поверхность, ограниченную контуром, в нем появляется ЭДС, которую называют ЭДС индукции.

Онлайн-курсы физики в Skysmart не менее увлекательны, чем наши статьи!

Закон электромагнитной индукции

Закон электромагнитной индукции (закон Фарадея) звучит так:

ЭДС индукции в замкнутом контуре равна и противоположна по знаку скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром.

Математически его можно описать формулой:

Закон Фарадея



Ɛi — ЭДС индукции [В]

ΔФ/Δt — скорость изменения магнитного потока [Вб/с]

Знак «–» в формуле позволяет учесть направление индукционного тока. Индукционный ток в замкнутом контуре всегда направлен так, чтобы магнитный поток поля, созданного этим током сквозь поверхность, ограниченную контуром, уменьшал бы те изменения поля, которые вызвали появление индукционного тока.

Если контур состоит из ​N витков (то есть он — катушка), то ЭДС индукции будет вычисляться следующим образом.

Закон Фарадея для контура из N витков



Ɛi — ЭДС индукции [В]

ΔФ/Δt — скорость изменения магнитного потока [Вб/с]

N — количество витков [-]

Сила индукционного тока в замкнутом проводящем контуре с сопротивлением ​R​:

Закон Ома для проводящего контура



Ɛi — ЭДС индукции [В]

I — сила индукционного тока [А]

R — сопротивление контура [Ом]

Если проводник длиной l будет двигаться со скоростью ​v​ в постоянном однородном магнитном поле с индукцией ​B​ ЭДС электромагнитной индукции равна:

ЭДС индукции для движущегося проводника



Ɛi — ЭДС индукции [В]

B — магнитная индукция [Тл]

v — скорость проводника [м/с]

l — длина проводника [м]

Возникновение ЭДС индукции в движущемся в магнитном поле проводнике объясняется действием силы Лоренца на свободные заряды в движущихся проводниках. Сила Лоренца играет в этом случае роль сторонней силы.

Движущийся в магнитном поле проводник, по которому протекает индукционный ток, испытывает магнитное торможение. Полная работа силы Лоренца равна нулю.

Количество теплоты в контуре выделяется либо за счет работы внешней силы, которая поддерживает скорость проводника неизменной, либо за счет уменьшения кинетической энергии проводника.

Изменение магнитного потока, пронизывающего замкнутый контур, может происходить по двум причинам:

  • вследствие перемещения контура или его частей в постоянном во времени магнитном поле. Это случай, когда проводники, а вместе с ними и свободные носители заряда, движутся в магнитном поле
  • вследствие изменения во времени магнитного поля при неподвижном контуре. В этом случае возникновение ЭДС индукции уже нельзя объяснить действием силы Лоренца. Явление электромагнитной индукции в неподвижных проводниках, возникающее при изменении окружающего магнитного поля, также описывается формулой Фарадея

Таким образом, явления индукции в движущихся и неподвижных проводниках протекают одинаково, но физическая причина возникновения индукционного тока оказывается в этих двух случаях различной:

  • в случае движущихся проводников ЭДС индукции обусловлена силой Лоренца
  • в случае неподвижных проводников ЭДС индукции является следствием действия на свободные заряды вихревого электрического поля, возникающего при изменении магнитного поля.

Правило Ленца

Чтобы определить направление индукционного тока, нужно воспользоваться

правилом Ленца.

Академически это правило звучит следующим образом: 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.


Давайте попробуем чуть проще: катушка в данном случае — это недовольная бабуля. Забирают у нее магнитный поток — она недовольна и создает магнитное поле, которое этот магнитный поток хочет обратно отобрать.

Дают ей магнитный поток, забирай, мол, пользуйся, а она такая — «Да зачем сдался мне ваш магнитный поток!» и создает магнитное поле, которое этот магнитный поток выгоняет.

Карина Хачатурян

К предыдущей статье

186.1K

Закон cохранения импульса

К следующей статье

195.3K

Сила упругости

Получите индивидуальный план обучения физике на бесплатном вводном уроке

На вводном уроке с методистом

  1. Выявим пробелы в знаниях и дадим советы по обучению

  2. Расскажем, как проходят занятия

  3. Подберём курс

магнитных полей — Как определить направление протекания индуцированного тока?

Уравнение Максвелла говорит: индуцированное электрическое поле. Для ученика начальной школы это может показаться абракадаброй, но это означает, что «электрическое поле закручивается по часовой стрелке вокруг изменения магнитного поля»; обычно + ориентация против часовой стрелки по правилу правой руки; отрицательный знак делает это по часовой стрелке.

Итак, нам нужно сначала дать определение «магнитному полю». Один из популярных способов увидеть линии магнитного поля непосредственно, чтобы посмотреть на влияние магнитов на железные опилки, которые, естественно, покажут вам некоторые «линии», когда вы поднесете магнит поблизости; посмотрите эти изображения, если вы никогда не видели этот эффект раньше. Идея «магнитного поля» в основном заключается в том, что мы собираемся взять эти линии и добавить к ним идею «вперед» или «назад»: таким образом, эти линии «выходят» из северного полюса магнита и « войти в» южный полюс магнита. Пожалуйста перечитайте этот абзац до тех пор, пока эта условность не станет твердой в вашей голове. Вы поймете, что это происходит, когда научитесь понимать, что Северный полюс Земли должен быть южным полюсом какого-то большого магнита, поэтому северные полюса магнитов указывают на север: магниты обычно стремятся выровняться с существующим магнитным полем, что означает магнитное поле. поле на поверхности должно быть направлено на север, а это значит, что оно должно идти в направлении Северного полюса Земли, что делает его южным магнитным полюсом.

Теперь вам нужно понять изменить в магнитном поле. Магнитное поле имеет силу (насколько близко расположены силовые линии друг к другу) и направление (направление, на которое указывают железные опилки, в сочетании с ориентацией вперед/назад, определенной выше). Если изменение увеличивает силу магнитного поля, например, когда вы приближаетесь к стержневому магниту, мы указываем изменение в том же направлении, что и магнитное поле. Но если магнитное поле становится слабее, то изменение указывает на противоположное. Если направление магнитного поля меняется, то мы должны также включить компонент, который указывает перпендикулярно исходному магнитному полю, указывая направление, в котором оно изменяется. Полное описание того, как это сделать, известно как «векторное исчисление», и я могу дать только пару основных рекомендаций о том, как рассчитать эти «изменения» без этой структуры.

Теперь: направьте большой палец левой руки в направлении изменения магнитного поля: тогда ваши пальцы согнутся в направлении индуцированного электрического поля. Это «по часовой стрелке», когда вы смотрите на свою руку большим пальцем или когда вы смотрите на изменение, указывающее на вас. Это означает, что если ток следует за этим скручиванием, он переходит к более высокому напряжению; или, если он противодействует этому скручиванию, он переходит на более низкое напряжение.

Это же «обратное» правило можно также сформулировать как закон Ленца . Это говорит о том, что индукция работает как инерция: изменяющиеся магнитные поля создают электрические поля, которые вызывают ток, противодействующий изменению. Как вы знаете, провод также создает магнитное поле. Направление этого магнитного поля выглядит так: направьте большой палец правой руки в направлении тока, затем пальцы согните в направлении индуцируемого магнитного поля. Если вы соедините руки вместе, направив большой палец левой руки вверх, чтобы обозначить восходящее изменение магнитного поля, а затем приложите большой палец правой руки к указательному пальцу левой, вы увидите, что пальцы правой руки сгибаются в ладонь напротив большого пальца левой руки.

Закон Ленца дает потрясающую интуицию. Например: основной электрический компонент, известный как катушка индуктивности , представляет собой петлю из проволоки, обычно намотанную на какой-либо ферромагнитный материал. По закону Ленца, когда вы пытаетесь изменить ток, проходящий через него, он индуцирует напряжение, которое пытается поддерживать тот же ток, проходящий через него. Это как инерционный член, он борется с любым изменением скорости электрона. Таким образом, когда вы пытаетесь увеличить ток, вы боретесь с его напряжением; при попытке снизить ток происходит то же самое.

напряжение — Направление ЭДС индукции из-за увеличения или уменьшения тока?

спросил

Изменено 2 месяца назад

Просмотрено 1к раз

$\begingroup$

Направление ЭДС индукции будет противоположно возрастающему току; это означает, что ее направление будет противоположно приложенному напряжению. И направление ЭДС индукции из-за уменьшения тока будет таким же, как и у приложенного напряжения. Хорошо, теперь мой вопрос: означает ли это, что направление ЭДС индукции из-за увеличения тока такое же, как ЭДС индукции из-за уменьшения напряжения?

  • электрический ток
  • напряжение
  • электромагнитная индукция

$\endgroup$

1

$\begingroup$

Приложенное напряжение не поступает.

В катушке индуктивности, когда ток регулируется, ЭДС индукции противодействует изменению тока.

Если предположить стационарное состояние, то цитата верна, но не описывает общую ситуацию.

$\endgroup$

1

$\begingroup$

В катушке индуктивности величина ЭДС индукции пропорциональна величине скорости изменения тока (которая может быть + или -).

$\endgroup$

$\begingroup$

Моя диаграмма показывает, как я думаю о том, что происходит. ЭДС противодействует скорости нарастания тока. Это подталкивает положительный заряд влево (или отрицательный заряд вправо). Дисбаланс заряда дает потенциальное падение слева направо.

Это объяснение, возможно, не соответствует ожидаемому, поскольку мы, вероятно, привыкли думать, что разность потенциалов вызывает токи или изменения токов, а не наоборот.