Правило Ленца. Явление самоиндукции. Энергия магнитного поля

Слайд #1

Правило Ленца. Явление самоиндукции. Энергия магнитного поля. Автор: Морозова Марина Валентиновна, учитель МОУ СОШ № 27 с УИОП г. Воронежа Предмет: физика Класс: 11 Учебник: Генденштейн Л.Э., Дик Ю.И.

Слайд #2

Правило Ленца. Явление самоиндукции. Энергия магнитного поля.

Слайд #3

Цель: научиться определять направление индукционного тока; на примере правила Ленца сформулировать представление о фундаментальности ЗСЭ; разъяснить сущность явления самоиндукции; вывести формулу для расчета энергии магнитного поля, выяснить физический смысл этой формулы.

Слайд #4

1. Направление индукционного тока. 2. Правило Ленца и ЗСЭ. 3. Явление самоиндукции. 4. ЭДС самоиндукции. 5. Индуктивность. 6. Применение и учет самоиндукции в технике. 7. Энергия магнитного поля тока.

Слайд #5

Направление индукционного тока Вспомним опыт Фарадея: направление отклонения стрелки амперметра (а значит, и направление тока) может быть различным.

Слайд #6

Объяснение опыта Ленца Если приблизить магнит к проводящему кольцу, то оно начнет отталкиваться от магнита. Это отталкивание можно объяснить только тем, что в кольце возникает индукционный ток, обусловленный возрастанием магнитного потока через кольцо, а кольцо с током взаимодействует с магнитом.

Слайд #7

Правило Ленца и ЗСЭ Если магнитный поток через контур возрастает, то направление индукционного тока в контуре таково, что вектор магнитной индукции созданного этим током поля направлен противоположно вектору магнитной индукции внешнего магнитного поля. Если магнитный поток через контур уменьшается, то направление индукционного тока таково, что вектор магнитной индукции созданного этим током поля сонаправлен вектору магнитной индукции внешнего поля.

Слайд #8

Правило Ленца: индукционный ток имеет такое направление, что созданный им магнитный поток всегда стремится скомпенсировать то изменение магнитного потока, которое вызвало данный ток. Правило Ленца является следствием закона сохранения энергии.

Слайд #9

Парение магнита над сверхпроводящей чашей Магнит падает; возникает переменное магнитное поле; возникает вихревое электрическое поле; в сверхпроводнике возникают незатухающие кольцевые токи; согласно правилу Ленца направление этих токов таково, что магнит отталкивается от сверхпроводника; магнит «парит» над чашей.

Слайд #10

В чем заключается явление ЭМИ? Если в цепи, содержащей замкнутый контур (катушку) менять силу тока, то в самом контуре возникнет ещё и индукционный ток. Этот ток также будет подчиняться правилу Ленца.

Слайд #11

Явление самоиндукции При замыкании цепи с катушкой определенное значение силы тока устанавливается лишь спустя некоторое время.

Слайд #12

САМОИНДУКЦИЯ – возникновение вихревого электрического поля в проводящем контуре при изменении силы тока в нем; частный случай электромагнитной индукции. Вследствие самоиндукции замкнутый контур обладает «инертностью»: силу тока в контуре, содержащем катушку, нельзя изменить мгновенно.

Слайд #13

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

Слайд #14

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

Слайд #15

Следствия 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.

Слайд #16

Аналогия между установлением в цепи тока величиной I и процессом набора телом скорости V 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. 1. Достижение телом скорости V происходит постепенно. 2. Для достижения скорости V необходимо совершить работу. 3. Чем больше m, тем медленнее растет V. 4.

Слайд #17

Закрепление Вопросы 1 - 8 на стр. 113

Слайд #18

Домашнее задание § 15 Ст. № 1146, 1153, 1157 По желанию - презентация «Как устранить нежелательную самоиндукцию при размыкании цепи?»

Слайд #19

Источники информации Диск «Физика 7-11 классы. Библиотека наглядных пособий» из серии 1С: Образование, 2003-2006 Учебник «Физика - 11», Л.Э. Генденштейн, Ю.И. Дик, М.: Илекса, 2007 г. http://dmcc.com.ua/history/Faradey/magfin.gif http://kraeved.irq3.com/Washington-DC_Smithsonian_2011-spring_P1010234_lj.jpg http://classfizika.ru/phys/13.jpg