Презентация Электродвижущая сила индукции. Закон Фарадея-Ленца онлайн
На нашем сайте вы можете скачать и просмотреть онлайн доклад-презентацию на тему Электродвижущая сила индукции. Закон Фарадея-Ленца абсолютно бесплатно. Урок-презентация на эту тему содержит всего 60 слайдов. Все материалы созданы в программе PowerPoint и имеют формат ppt или же pptx. Материалы и темы для презентаций взяты из открытых источников и загружены их авторами, за качество и достоверность информации в них администрация сайта не отвечает, все права принадлежат их создателям. Если вы нашли то, что искали, отблагодарите авторов - поделитесь ссылкой в социальных сетях, а наш сайт добавьте в закладки.
Презентации » Физика » Электродвижущая сила индукции. Закон Фарадея-Ленца
Оцените!
Оцените презентацию от 1 до 5 баллов!
- Тип файла:ppt / pptx (powerpoint)
- Всего слайдов:60 слайдов
- Для класса:1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11
- Размер файла:557.50 kB
- Просмотров:94
- Скачиваний:2
- Автор:неизвестен
Слайды и текст к этой презентации:
№1 слайд
![. Электродвижущая сила](/documents_6/1776b11dbd412d80d0d53871365ca4c9/img0.jpg)
Содержание слайда: 1. Электродвижущая сила индукции. Закон Фарадея – Ленца.
По определению Фарадея общим для этих опытов является то, что: если поток вектора индукции, пронизывающий замкнутый, проводящий контур меняется, то в контуре возникает электрический ток.
Это явление называют явлением электромагнитной индукции, а ток – индукционным.
При этом, явление совершенно не зависит от способа изменения потока вектора магнитной индукции.
№2 слайд
![. Электродвижущая сила](/documents_6/1776b11dbd412d80d0d53871365ca4c9/img1.jpg)
Содержание слайда: 1. Электродвижущая сила индукции. Закон Фарадея – Ленца.
Итак, движущиеся заряды (ток) создают магнитное поле, а движущееся магнитное поле создает (вихревое) электрическое поле и, собственно индукционный ток.
Ленц установил общее правило нахождения направления тока: индукционный ток всегда направлен так, что магнитное поле этого тока препятствует изменению магнитного потока, вызывающего индукционный ток - правило Ленца.
№8 слайд
![. Электродвижущая сила](/documents_6/1776b11dbd412d80d0d53871365ca4c9/img7.jpg)
Содержание слайда: 1. Электродвижущая сила индукции. Закон Фарадея – Ленца.
Каждый элемент контура испытывает механическую силу .
Подвижная сторона рамки будет испытывать силу .
Под действием этой силы участок 1 – 2 будет перемещаться со скоростью
При этом изменится и поток магнитной индукции.
Тогда в результате электромагнитной индукции, ток в контуре изменится и станет равным
№12 слайд
![Величина ЭДС индукции Это](/documents_6/1776b11dbd412d80d0d53871365ca4c9/img11.jpg)
Содержание слайда: Величина ЭДС индукции
Это выражение для ЭДС индукции контура является совершенно универсальным, не зависящим от способа изменения потока магнитной индукции и носит название закон Фарадея.
Знак минус – математическое выражение правила Ленца о направлении индукционного тока: индукционный ток всегда направлен так, чтобы своим полем противодействовать изменению начального магнитного поля.
№14 слайд
![Природа ЭДС индукции Если](/documents_6/1776b11dbd412d80d0d53871365ca4c9/img13.jpg)
Содержание слайда: Природа ЭДС индукции
1) Если перемещать проводник в однородном магнитном поле , то под действием силы Лоренца, электроны будут отклоняться вниз, а положительные заряды вверх – возникает разность потенциалов, под действием которой течет ток.
Как мы знаем, для положительных зарядов для электронов
№15 слайд
![Природа ЭДС индукции Если](/documents_6/1776b11dbd412d80d0d53871365ca4c9/img14.jpg)
Содержание слайда: Природа ЭДС индукции
2) Если проводник неподвижен, а изменяется магнитное поле, какая сила возбуждает индукционный ток в этом случае?
Возьмем обыкновенный трансформатор.
Как только мы замкнули цепь первичной обмотки, во вторичной обмотке сразу возникает ток.
Но ведь сила Лоренца здесь ни причем, т.к. она действует на движущиеся заряды, а они в начале покоились (находились в тепловом, хаотическом движении).
№16 слайд
![Природа ЭДС индукции Ответ](/documents_6/1776b11dbd412d80d0d53871365ca4c9/img15.jpg)
Содержание слайда: Природа ЭДС индукции
Ответ был дан Дж. Максвеллом в 1860 г.: всякое переменное магнитное поле возбуждает в окружающем пространстве электрическое поле. Оно и является причиной возникновения индукционного тока в проводнике.
То есть, возникает только при наличии переменного магнитного поля (на постоянном токе трансформатор не работает).
№17 слайд
![Природа ЭДС индукции Сущность](/documents_6/1776b11dbd412d80d0d53871365ca4c9/img16.jpg)
Содержание слайда: Природа ЭДС индукции
Сущность явления электромагнитной индукции совсем не в появлении индукционного тока (ток появляется тогда, когда есть заряды и замкнута цепь), а в возникновении вихревого электрического поля (не только в проводнике, но и в окружающем пространстве, в вакууме).
№18 слайд
![Природа ЭДС индукции Это поле](/documents_6/1776b11dbd412d80d0d53871365ca4c9/img17.jpg)
Содержание слайда: Природа ЭДС индукции
Это поле имеет совершенно иную структуру, нежели поле, создаваемое зарядами.
Так как оно не создается зарядами, то силовые линии не могут начинаться и заканчиваться на зарядах, как это было у нас в электростатике.
Это поле вихревое, силовые линии его замкнуты.
№20 слайд
![Циркуляция вектора](/documents_6/1776b11dbd412d80d0d53871365ca4c9/img19.jpg)
Содержание слайда: Циркуляция вектора напряженности
вихревого электрического поля
Работу вихревого электрического поля по перемещению заряда вдоль замкнутого контура L можно подсчитать по формуле
С другой стороны, работа по перемещению единичного заряда вдоль замкнутой цепи равна ЭДС, действующей в этой цепи:
Следовательно:
№21 слайд
![Циркуляция вектора](/documents_6/1776b11dbd412d80d0d53871365ca4c9/img20.jpg)
Содержание слайда: Циркуляция вектора напряженности
вихревого электрического поля
Эти выражения для циркуляции справедливы всегда, независимо от того, выполнен контур в виде линейного проводника, диэлектрика или речь идет о контуре (мысленном) в вакууме.
Если контур выполнен из диэлектрика, то каждый элемент его поляризуется в соответствии с действующим электрическим полем .
№22 слайд
![Циркуляция вектора](/documents_6/1776b11dbd412d80d0d53871365ca4c9/img21.jpg)
Содержание слайда: Циркуляция вектора напряженности
вихревого электрического поля
Если заряд q движется в вакууме по контуру, то при каждом обходе контура механическая энергия его возрастает на величину
(при движении заряда в проводнике из-за сопротивления устанавливается динамическое равновесие).
На использовании этого факта основан оригинальный ускоритель электронов – бетатрон.
№23 слайд
![Токи Фуко вихревые токи До](/documents_6/1776b11dbd412d80d0d53871365ca4c9/img22.jpg)
Содержание слайда: Токи Фуко (вихревые токи)
До сих пор мы рассматривали индукционные токи в линейных проводниках.
Но индукционные токи будут возникать и в толще сплошных проводников при изменении в них потока вектора магнитной индукции .
Они будут циркулировать в веществе проводника (напомним, что линии – замкнуты).
Так как электрическое поле вихревое и токи называются вихревыми – токи Фуко.
№24 слайд
![Токи Фуко вихревые токи Если](/documents_6/1776b11dbd412d80d0d53871365ca4c9/img23.jpg)
Содержание слайда: Токи Фуко (вихревые токи)
Если медную пластину отклонить от положения равновесия и отпустить так, чтобы она вошла со скоростью υ в пространство между полосами магнита, то пластина практически остановится в момент ее вхождения в магнитное поле.
Замедление движения связано с возбуждением в пластине вихревых токов, препятствующих изменению потока вектора магнитной индукции.
Поскольку пластина обладает конечным сопротивлением, токи индукции постепенно затухают и пластина медленно двигается в магнитном поле.
Если электромагнит отключить, то медная пластина будет совершать обычные колебания, характерные для маятника.
№25 слайд
![Токи Фуко вихревые токи](/documents_6/1776b11dbd412d80d0d53871365ca4c9/img24.jpg)
Содержание слайда: Токи Фуко (вихревые токи)
Тормозящее действие тока Фуко используется для создания магнитных успокоителей – демпферов.
Если под качающейся в горизонтальной плоскости магнитной стрелкой расположить массивную медную пластину, то возбуждаемые в медной пластине токи Фуко будут тормозить колебание стрелки.
Магнитные успокоители такого рода используются в сейсмографах, гальванометрах и других приборах.
Токи Фуко применяются в электрометаллургии для плавки металлов.
Металл помещают в переменное магнитное поле, создаваемое током частотой 500 2000 Гц.
В результате индуктивного разогрева металл плавится, а тигль в котором он находится при этом остается холодным.
Например, при подведенной мощности 600 кВт тонна металла плавится за 40 – 50 минут.
№26 слайд
![Скин-эффект Если](/documents_6/1776b11dbd412d80d0d53871365ca4c9/img25.jpg)
Содержание слайда: Скин-эффект
Если быстропеременный высокочастотный ток протекает по проводнику, то вихревые токи, индуцируемые в проводнике, препятствуют равномерному распределению плотности тока по поперечному сечению проводника – плотность тока на оси провода оказывается меньше, чем у его поверхности.
Ток как бы вытесняется на поверхность провода, при этом вихревые токи по оси проводника текут против направления основного тока, а на поверхности – в том же направлении.
Это явление называется скин-эффектом (от англ. skin – кожа, оболочка).
№27 слайд
![Скин-эффект При нарастании](/documents_6/1776b11dbd412d80d0d53871365ca4c9/img26.jpg)
Содержание слайда: Скин-эффект
При нарастании тока в проводе ЭДС индукции направлена против тока.
Электрическое поле самоиндукции максимально на оси провода, что приводит к неравномерному распределению плотности тока.
Плотность тока убывает от поверхности к оси провода примерно по экспоненциальному закону.
№30 слайд
![Скин-эффект По этой причине с](/documents_6/1776b11dbd412d80d0d53871365ca4c9/img29.jpg)
Содержание слайда: Скин-эффект
По этой причине с целью уменьшения потерь поверхность высокочастотных контуров серебрят. Провода для переменных токов высокой частоты, учитывая скин-эффект, сплетают из большого числа тонких проводящих нитей, изолированных друг от друга эмалевым покрытием – литцендратом.
ВЧ-токи используются для закалки поверхностей деталей: поверхностный слой разогревается быстро в ВЧ поле, закаливается и становится прочным, но не хрупким, так как внутренняя часть детали – не разогревалась и не закаливалась.
№32 слайд
![Явление самоиндукции До сих](/documents_6/1776b11dbd412d80d0d53871365ca4c9/img31.jpg)
Содержание слайда: Явление самоиндукции
До сих пор мы рассматривали изменяющиеся магнитные поля не обращая внимание на то, что является их источником.
На практике, чаще всего магнитные поля создаются с помощью различного рода соленоидов, т.е. многовитковых контуров с током.
Здесь возможны два случая: при изменении тока в контуре изменяется магнитный поток, пронизывающий: а) этот же контур; б) соседний контур.
ЭДС индукции, возникающая в самом же контуре называется ЭДС самоиндукции, а само явление – самоиндукция.
№34 слайд
![Явление самоиндукции Явление](/documents_6/1776b11dbd412d80d0d53871365ca4c9/img33.jpg)
Содержание слайда: Явление самоиндукции
Явление самоиндукции открыл американский ученый Дж. Генри в 1831 г.
Явление самоиндукции можно определить следующим образом.
Ток I, текущий в любом контуре создает магнитный поток Ψ, пронизывающий этот же контур. При изменении I, будет изменяться Ψ, следовательно в контуре будет наводится ЭДС индукции.
№39 слайд
![Явление самоиндукции Явление](/documents_6/1776b11dbd412d80d0d53871365ca4c9/img38.jpg)
Содержание слайда: Явление самоиндукции
Явление самоиндукции играет важную роль в электротехнике и радиотехнике.
Как мы увидим дальше, благодаря самоиндукции происходит перезарядка конденсатора, соединенного последовательно с катушкой индуктивности, в результате в такой LC-цепочке (колебательном контуре) возникают электромагнитные колебания.
№40 слайд
![Влияние самоиндукции на ток](/documents_6/1776b11dbd412d80d0d53871365ca4c9/img39.jpg)
Содержание слайда: Влияние самоиндукции на ток при замыкании и
размыкании цепи, содержащей индуктивность
Рассмотрим несколько случаев влияния ЭДС самоиндукции на ток в цепи.
Случай 1.
По правилу Ленца, токи возникающие в цепях вследствие самоиндукции всегда направлены так, чтобы препятствовать изменению тока, текущего в цепи.
Это приводит к тому, что при замыкании ключа К установление тока I2 в цепи содержащей индуктивность L, будет происходить не мгновенно, а постепенно.
№43 слайд
![Влияние самоиндукции на ток](/documents_6/1776b11dbd412d80d0d53871365ca4c9/img42.jpg)
Содержание слайда: Влияние самоиндукции на ток при замыкании и
размыкании цепи, содержащей индуктивность
Случай 2.
При переводе ключа из положения 1 в 2 в момент времени , ток начнет уменьшаться но ЭДС самоиндукции будет поддерживать ток в цепи, т.е. препятствовать резкому уменьшению тока.
В этом случае убывание тока в цепи можно описать уравнением
№45 слайд
![Влияние самоиндукции на ток](/documents_6/1776b11dbd412d80d0d53871365ca4c9/img44.jpg)
Содержание слайда: Влияние самоиндукции на ток при замыкании и
размыкании цепи, содержащей индуктивность
Оба эти случая говорят, что чем больше индуктивность цепи L и чем меньше сопротивление R, тем больше постоянная времени и тем медленнее изменяется ток в цепи.
Случай 3.
Размыкание цепи содержащей индуктивность L.
Сначала цепь замкнута. В цепи течет установившийся ток. Поэтому рисуем зависимость . При размыкании цепи в момент времени , . Это приводит к резкому возрастанию ЭДС индукции, определяемой по формуле:
№47 слайд
![Влияние самоиндукции на ток](/documents_6/1776b11dbd412d80d0d53871365ca4c9/img46.jpg)
Содержание слайда: Влияние самоиндукции на ток при замыкании и
размыкании цепи, содержащей индуктивность
Происходит этот скачек вследствие большой величины скорости изменения тока
резко возрастает по сравнению с и даже может быть в несколько раз больше . (Нельзя резко размыкать цепь, состоящую из трансформатора и других индуктивностей).
№51 слайд
![Индуктивность трансформатора](/documents_6/1776b11dbd412d80d0d53871365ca4c9/img50.jpg)
Содержание слайда: Индуктивность трансформатора
Когда в первой катушке идет ток , в сердечнике возникает магнитная индукция и магнитный поток Ф через поперечное сечение S.
Магнитное поле тороида можно рассчитать по формуле
Через вторую обмотку проходит полный магнитный поток сцепленный со второй обмоткой
№52 слайд
![Индуктивность трансформатора](/documents_6/1776b11dbd412d80d0d53871365ca4c9/img51.jpg)
Содержание слайда: Индуктивность трансформатора
здесь – потокосцепление которое можно найти по формуле:
По определению взаимная индуктивность двух катушек равна:
К первичной обмотке подключена переменная ЭДС . По закону Ома ток в этой цепи будет определятся алгебраической суммой внешней ЭДС и ЭДС индукции.
№57 слайд
![Энергия магнитного поля Эта](/documents_6/1776b11dbd412d80d0d53871365ca4c9/img56.jpg)
Содержание слайда: Энергия магнитного поля
Эта работа пойдет на нагревание проводников.
Но откуда взялась эта энергия?
Поскольку других изменений кроме исчезновения магнитного поля в окружном пространстве не произошло, остается заключить, что энергия была локализована в магнитном поле.
Значит, проводник, с индуктивностью L, по которой течет ток I, обладает энергией
№60 слайд
![Контрольные вопросы .](/documents_6/1776b11dbd412d80d0d53871365ca4c9/img59.jpg)
Содержание слайда: Контрольные вопросы
1. Взаимная индуктивность двух катушек – трансформатора.
2. Энергия магнитного поля, объемная плотность энергии магнитного поля, объемная плотность энергии магнитного поля соленоида.
3. Диамагнетики, парамагнетики, ферромагнетики.
4. Орбитальный магнитный момент электрона, орбитальный момент импульса электрона.
5. Гиромагнитное отношение орбитальных моментов, гиромагнитное отношение спиновых моментов.
Скачать все slide презентации Электродвижущая сила индукции. Закон Фарадея-Ленца одним архивом:
Похожие презентации
-
«Работа и мощность постоянного тока. Электродвижущая сила. Закон Ома для полной цепи. » Учиться определять работу, мощность пост
-
По физике "Электродвижущая сила. Закон Ома для замкнутой цепи. Источники тока" - скачать
-
Электродвижущая сила. Закон Ома для полной цепи Физика, 10 класс
-
Вектор магнитной индукции. Сила Ампера и сила Ленца
-
Электродвижущая сила. Закон Ома для полной цепи
-
Электротехника. Электродвижущая сила источников электрической энергии и напряжение. Электромагнитня индукция
-
Электродвижущая сила. Закон Ома для участка цепи и для замкнутой цепи
-
Явление электромагнитной индукции. Правило Ленца. Закон электромагнитной индукции
-
По физике "Явление электромагнитной индукции. Правило Ленца" -
-
По физике "Масса. Сила. 2 закон Ньютона" -