Лабораторная работа №4
Изучение явления электромагнитной индукции
Цель работы: изучить явление электромагнитной индукции.
Оборудование: миллиамперметр, катушка-моток, магнит дугообразный, источник питания, катушка с железным сердечником от разборного электромагнита, реостат, ключ, провода соединительные, модель генератора электрического тока (одна на класс).
Указания к работе
2. Запишите, возникал ли в катушке индукционный ток во время движения магнита относительно катушки; во время его остановки.
Индукционный ток возникал, когда двигался магнит. Причем, чем больше было ускорение магнита (при остановке или когда движение начиналось) тем больше был ток. В моменты, когда магнит не двигался, ток был нулевым.
3. Запишите, менялся ли магнитный поток Ф, пронизывающий катушку, во время движения магнит; во время его остановки.
Магнитный поток не может не меняться, так как именно изменение магнитного потока и есть причина возникновения индукционного тока.
поток менялся, когда магнит двигался, в моменты остановки поток не менялся.
4. На основании ваших ответов на предыдущий вопрос сделайте и запишите вывод о том, при каком условии в катушке возникал индукционный ток.
Индукционный ток появляется только тогда, когда меняется магнитный поток.
5. Почему при приближении магнита к катушке магнитный по ток, пронизывающий эту катушку, менялся? (Для ответа на этот вопрос вспомните, во-первых, от каких величин зависит магнитный поток Ф и, во-вторых, одинаков ли модуль вектора индукции В магнитного поля постоянного магнита вблизи этого магнита и вдали от него.)
Магнитный поток — физическая величина, равная произведению модуля вектора магнитной индукции на площадь S и косинус угла α между векторами и нормалью, то есть Ф = В*S*cos a Поле подковообразного магните не однородно, вблизи густота линий больше чем вдали. Кроме того меняется и направление Поэтому, при приближении к магниту, изменение потока больше, чем вдали от него, следовательно и индукционный ток больше.
6. О направлении тока в катушке можно судить по тому, в какую сторону от нулевого деления отклоняется стрелка миллиамперметра
Нет, направление индукционного тока будет меняться на противоположное.
7. При большей или меньшей скорости движения магнита относительно катушки магнитный поток Ф, пронизывающий эту катушку менялся быстрее?
При быстром или медленном изменении магнитного потокг сквозь катушку в ней возникал больший по модулю ток?
Магнитный поток менялся быстрее при большей скорости движения магнита.
Следовательно и индукционный ток менялся быстрее пи более быстром движении магнита.
На основании вашего ответа на последний вопрос сделайте и за пишите вывод о том, как зависит модуль силы индукционного тока, возникающего в катушке, от скорости изменения магнитного потока Ф пронизывающего эту катушку.
Чем больше скорость движения магнита относительно катушки, тем больше изменение магнитного потока Ф, а, следовательно, и значение индукционного тока.
8. Соберите установку для опыта по рисунку 185.
9. Проверьте, возникает ли в катушке-мотке 1 индукционный ток в следующих случаях:
а) при замыкании и размыкании цепи, в которую включена
катушка 2;
Возникает
б) при протекании через катушку 2 постоянного тока;
Нет, индукционный ток не появляется.
в) при увеличении и уменьшении силы тока, протекающего через катушку 2, путем перемещения в соответствующую сторону движка реостата.
Да, появляется
10. В каких из перечисленных в пункте 9 случаев меняется магнитный поток, пронизывающий катушку 1 ? Почему он меняется?
Менялся в случаях а) и в). Изменялся, потому что менялся ток (или по величине, или по направлению).
11. Объясните, почему в рамке, вращающейся в магнитном поле, возникает индукционный ток.
Причина - электромагнитная индукция. Меняется поток менялся от 0 (когда рамка параллельна вектору В), до максимума, когда рамка перпендикулярна В.
Объяснение:1) Погрешность определения длины стороны кубика будет наименьшей в третьем случае, так как используемое количество кубиков сахара в этом случае больше.
2) Из первого эксперимента можно сделать вывод, что размер одного кубика меньше, чем 10/7 см, но больше, чем 10/8 см.
Из второго опыта следует, что размер кубика меньше, чем 20/40 см = 10/7 см и больше, чем 20/15 см = 4/3 см.
Из третьего опыта — что размер кубика меньше чем 30/22 см = 15/11 см и больше, чем 30/23 см.
3) Из всех опытов можно сделать вывод, что размер кубика лежит в пределах от 4/3 см до 15/11 см, или, что то же самое, от 88/66 см до 90/66 см.
Таким образом, можно сказать, что размер стороны кубика лежит посередине между этими величинами, то есть d = (89/66 ± 1/66) см.
Переводя в десятичную дробь, запишем: d = (1,35 ± 0,02) см.
1) В третьем случае, так как используемое количество кубиков сахара больше.
2) 10/8 см < d < 10/7 см; 4/3 см < d < 10/7 см; 30/23 см < d < 15/11 см.
3) d = (1,35 ± 0,02) см.
