عرض الفيزياء الحث الكهرومغناطيسي. عرض حول موضوع "الحث الكهرومغناطيسي. تجارب فاراداي". ظاهرة الحث الكهرومغناطيسي






"حوّل المغناطيسية إلى كهرباء ..." عالم الفيزياء الإنجليزي مايكل فاراداي ، بعد أن علم بتجارب أورستد ، وضع لنفسه المهمة - "تحويل المغناطيسية إلى كهرباء". تم حل هذه المشكلة لمدة 10 سنوات - من 1821 إلى 1831. أثبت فاراداي أن المجال المغناطيسي يمكن أن يولد تيارًا كهربائيًا.


قيمة EMP للفيزياء والتكنولوجيا يعتمد تأثير مولدات التيار الكهربائي في جميع محطات توليد الطاقة في الأرض على ظاهرة EMP. قال الفيزيائي الألماني هاينريش هيلمهولتز: "طالما أن الناس يتمتعون بفوائد الكهرباء ، فسوف يتذكرون اسم فاراداي".










بناءً على تجارب فاراداي ، يمكن الاستنتاج تحت أي ظروف يمكن ملاحظة ظاهرة النبض الكهرومغناطيسي: تتمثل ظاهرة الحث الكهرومغناطيسي في حدوث تيار تحريضي في حلقة مغلقة عندما يتغير التدفق المغناطيسي عبر المنطقة التي تحدها الحلقة.






الاختلاف الزمني في المجال المغناطيسي الذي تكون فيه الدائرة في حالة سكون ينتج التيار التعريفي في دائرة مغلقة ثابتة تقع في مجال مغناطيسي متناوب عن مجال كهربائي ناتج عن مجال مغناطيسي متناوب (مجال كهربائي دوامة)






ظاهرة الحث الكهرومغناطيسي

"يقع حادث سعيد على حصة واحدة فقط من العقل الجاهز".

L. باسترناك


تجربة العالم الدنماركي أورستد

1820 سنة

1777 - 1851






مايكل فارادي

1791-1867 ، فيزيائي إنجليزي ،

عضو فخري في بطرسبورغ

أكاديمية العلوم (1830) ،

مؤسس عقيدة المجال الكهرومغناطيسي. قدم مفاهيم "المجال الكهربائي" و "المجال المغناطيسي".

عبر عن فكرة الوجود

موجات كهرومغناطيسية .

1821 السنة: "تحويل المغناطيسية إلى كهرباء".

1931 عام - تلقى تيارًا كهربائيًا باستخدام مجال مغناطيسي



"الحث الكهرومغناطيسي" -

الكلمة اللاتينية تعني " التوجيه "


تجربة السيد فاراداي

"تم لف سلك نحاسي طوله 203 أقدام حول بكرة خشبية عريضة ، وجُرح سلك من نفس الطول بين المنعطفات ، معزولًا عن الخيط الأول من القطن.

تم توصيل أحد هذين الملفين بجلفانومتر والآخر ببطارية قوية ...

عندما كانت الدائرة مغلقة ، لوحظ عمل مفاجئ ولكنه ضعيف للغاية على الجلفانومتر ، ولوحظ نفس الإجراء عندما انقطع التيار.

مع استمرار مرور التيار عبر إحدى الحلزونات ، لم يكن من الممكن اكتشاف انحراف إبرة الجلفانومتر ... "



ماذا نرى؟

استنتاج من تجربة المشاهدة :

  • التيار الناشئ في الملف (حلقة مغلقة) يسمى

الحث.

  • الفرق بين التيار الناتج والتيار المعروف لنا سابقًا هو ذلك للحصول عليه لا حاجة إلى مصدر حالي.

الاستنتاج العام لفاراداي

يحدث تيار الحث في حلقة مغلقة عندما يتغير التدفق المغناطيسي عبر المنطقة التي تحدها الحلقة.


الحث الكهرومغناطيسي - هذه ظاهرة فيزيائية ، تتكون من ظهور تيار كهربائي في دائرة موصلة ، والتي تقع إما في مجال مغناطيسي متغير بمرور الوقت ، أو تتحرك في مجال مغناطيسي ثابت بطريقة يتغير بها عدد خطوط الحث المغناطيسي التي تخترق الدائرة.

يتم استدعاء التيار الناتج الحث .





ما هو سبب حدوثها التعريفي الحالي في الملف؟


ضع في اعتبارك المغناطيس:

ماذا يمكنك أن تقول عن المغناطيس؟


عندما نأتي بمغناطيس إلى الحلقة المغلقة للملف ، ماذا تغير؟


كيفية تحديد اتجاه التيار التعريفي؟

نرى أن اتجاه تيار الحث يختلف في هذه التجارب.






بناءً على قانون الحفاظ على الطاقة ، العالم الروسي لينز تقدم القاعدة ، والذي يحدد اتجاه تيار الحث.

عالم الفيزياء الروسي اميل لينز

1804 - 1865




0 ، إذا امتد ، ثم ∆Ф 0). 3. حدد اتجاه خطوط الحث للمجال المغناطيسي B ′ الذي تم إنشاؤه بواسطة تيار الحث (إذا كان 0 ، فإن الخطين B و B موجهان في اتجاهين متعاكسين ؛ إذا كانت 0 ، فإن الخطين B و B متوجهان بشكل مشترك). 4. باستخدام قاعدة المحور (اليد اليمنى) ، حدد اتجاه تيار الحث. ∆ Ф يتميز بتغيير في عدد خطوط الحث المغناطيسي B التي تخترق المحيط "العرض \u003d" 640 "

1. تحديد اتجاه خطوط الاستقراء للحقل الخارجي ب (إجازة ن ويتم تضمينها في س ).

2. تحديد ما إذا كان التدفق المغناطيسي عبر الدائرة يزيد أو ينقص (إذا انزلق المغناطيس إلى الحلقة ، ثم ∆Ф 0 ، إذا تم تمديده ، ثم ∆Ф 0).

3. حدد اتجاه خطوط الحث للمجال المغناطيسي B ′ الناتج عن تيار الحث (إذا 0 ، ثم يتم توجيه الخطين B و B في اتجاهين متعاكسين ؛ إذا ∆Ф 0 ، ثم يتم توجيه الخطين B و B بشكل مشترك).

4. باستخدام قاعدة المحور (اليد اليمنى) ، حدد اتجاه تيار الحث.

∆ F

تتميز بالتغيير

عدد خطوط الحث المغناطيسي ب ،

ثقب الكفاف




الصيغة الرياضية لقانون الحث الكهرومغناطيسي

ε = - ΔΦ/Δ ر 

ΔΦ/Δ ر - معدل تغير التدفق المغناطيسي (وحدات Vb / ثانية )

تساوي قيمة emf الحثية في حلقة مغلقة في الحجم معدل تغير التدفق المغناطيسي عبر السطح الذي تحده الحلقة.


القانون الكهرومغناطيسي الحث

إن المجالات الكهرومغناطيسية للحث الكهرومغناطيسي في حلقة مغلقة متساوية عدديًا ومعاكسة في إشارة إلى معدل تغير التدفق المغناطيسي عبر السطح الذي تحده هذه الحلقة.

التيار في الحلقة له اتجاه إيجابي عندما ينخفض \u200b\u200bالتدفق المغناطيسي الخارجي.












القرص الصلب لجهاز الكمبيوتر.

الحث الكهرومغناطيسي في العالم الحديث

آلة تسجيل الفيديو.

كاشف الشرطة.

كاشف معادن المطار

قطار رفع مغناطيسي

عرض فيديوهات حول تطبيق ظاهرة الحث الكهرومغناطيسي: كاشف المعادن ، تسجيل المعلومات على الوسائط المغناطيسية والقراءة منها - قرص الفيزياء 7-11 درجات. مكتبة الوسائل البصرية »المجمعات التعليمية.

مؤسسة تعليمية بلدية

"المدرسة الثانوية رقم 72"

الديناميكا الكهربائية الحث الكهرومغناطيسي

(الجزء الأول)

تم إعداد العرض من قبل

مدرس الفيزياء

في إس دوبوفيك

ساراتوف


الحث الكهرومغناطيسي

في هذا الدرس عليك دراسة الأسئلة التالية:

  • ظاهرة الحث الكهرومغناطيسي.
  • الفرق بين الحقول الكهربائية والمغناطيسية المتناوبة من المجالات الثابتة ؛
  • الفيض المغناطيسي؛
  • اتجاه التعريفي الحالي
  • حكم لينز
  • قانون الحث الكهرومغناطيسي.
  • مجال كهربائي دوامة
  • EMF للحث في الموصلات المتحركة ؛
  • تطبيق ظاهرة الحث الكهرومغناطيسي.

نتيجة لذلك ، يجب أن تتعلم:

  • تحديد اتجاه تيار الحث للحث المغناطيسي ؛
  • حساب التدفق المغناطيسي
  • احسب EMF للاستقراء.

لهذا:

  • دراسة مواد الكتاب المدرسي.
  • أجب عن أسئلة ضبط النفس ؛
  • النظر في أسلوب لحل المشاكل من هذا النوع ؛

اكتشاف ظاهرة الحث الكهرومغناطيسي

مايكل فارادي

(1791-1867)

نقش: مايكل فاراداي يلقي محاضرة مع العروض المرئية لتجاربه في المعهد الملكي في لندن عام 1830


رصد ظاهرة الحث الكهرومغناطيسي

تسمى ظاهرة EMF في الدائرة عندما يتغلغل التدفق المغناطيسي في الدائرة بالحث الكهرومغناطيسي.


الفيض المغناطيسي. قانون الحث الكهرومغناطيسي

التدفق المغناطيسي Φ عبر المنطقة س الكفاف يسمى القيمة:

Φ = ب · س كوس α

تسمى وحدة SI للتدفق المغناطيسي قطف او يقطف (Wb). يتم إنشاء تدفق مغناطيسي يساوي 1 Wb بواسطة مجال مغناطيسي مع تحريض 1 T ، يخترق كفافًا مسطحًا بمساحة 1 متر في الاتجاه الطبيعي 2 .

وجد فاراداي من الناحية التجريبية أنه عندما يتغير التدفق المغناطيسي في الدائرة الموصلة ، فإن المجال الكهرومغناطيسي للحث E الهند يساوي معدل تغير التدفق المغناطيسي عبر السطح الذي يحده المحيط ، مأخوذ بعلامة ناقص:


0 ، و EMF ind I ind تتدفق نحو الاتجاه الإيجابي المحدد لتجاوز الحلقة. تعكس قاعدة لينز الحقيقة التجريبية التي مفادها أن دالة EMF و / لها دائمًا علامات معاكسة (علامة "ناقص" في صيغة فاراداي). قاعدة لينز لها معنى فيزيائي عميق - فهي تعبر عن قانون الحفاظ على الطاقة. "العرض \u003d" 640 "

اتجاه التعريفي الحالي. حكم لينز

تظهر التجربة أن تيار الحث المثار في حلقة مغلقة عندما يتغير التدفق المغناطيسي يتم توجيهه دائمًا بحيث يمنع المجال المغناطيسي الناتج عن ذلك التغيير في التدفق المغناطيسي الذي يسبب تيار الحث. يسمى هذا البيان حكم لينز (1833).

لينز اميلي خريستيانوفيتش

توضيح حكم لينز.

في هذا المثال ، تتدفق ΔФ / Δ t 0 ، و EMF ind I ind نحو الاتجاه الإيجابي المحدد لتجاوز الحلقة.

تعكس قاعدة لينز الحقيقة التجريبية التي مفادها أن دالة EMF و / لها دائمًا علامات معاكسة (علامة "ناقص" في صيغة فاراداي). حكم لينز له معنى فيزيائي عميق - فهو يعبر عن قانون الحفاظ على الطاقة.


EMF للحث في الموصلات المتحركة

يتم تفسير ظهور EMF للتحريض من خلال عمل قوة Lorentz على الشحنات المجانية في الموصلات المتحركة. في هذه الحالة ، تلعب قوة لورنتز دور قوة خارجية.

قوة العمل F L على الطريق ل يساوي A \u003d F Л ل \u003d eυB ل .

حسب تعريف EMF

يمكن إعطاء نسبة EMF ind نظرة مألوفة. خلال الوقت Δt ، تتغير مساحة الكفاف بمقدار ΔS \u003d ل υΔt. التغيير في التدفق المغناطيسي خلال هذا الوقت

ΔΦ \u003d بلوت. بالتالي،


حل المشاكل


حل المشاكل

ب أنا


حل المشاكل


حل المشاكل


حل المشاكل


حل المشاكل


حل المشاكل


حل المشاكل


حل المشاكل

يمكن تجاهل علامة "-" لأن غير مضبوط،

كيف يتغير التدفق المغناطيسي.


حل المشاكل


حل المشاكل


حل المشاكل


حل المشاكل


واجب منزلي

§§ 11.13 مثال 2 (8.9)

ضع في اعتبارك جميع المهام من النسخ التجريبية من USE للفترة 2006-2009. حول موضوع الحث الكهرومغناطيسي.

الحث الكهرومغناطيسي

في عام 1824 ، اكتشف الفرنسي أراغو أن اهتزازات إبرة مغناطيسية معلقة بحرية
تتحلل بشكل أسرع إذا كانت هناك لوحة مغناطيسية تحتها. أظهرت التجارب اللاحقة أنه مع الدوران السريع للوحة النحاس ، تبدأ الإبرة المغناطيسية الموجودة فوقها في التأرجح في نفس الاتجاه.
شرح ذلك الإنجليزي فاراداي
(1831). انطلق من حقيقة أن المجالين الكهربائي والمغناطيسي مترابطان ، وإذا كان حول موصل مع
ينشأ التيار الكهربائي مغناطيسيًا ، والعكس صحيح أيضًا:
التيار الكهربائي في موصل مغلق ،
تحت تأثير مجال مغناطيسي.

أجرى فاراداي سلسلة من التجارب. على غير المغناطيسية
1
جرح قضيب قطعتين من الأسلاك النحاسية
ماء. واحد (1) متصل بالبطارية B إلى B.
سرب (2) إلى الجلفانومتر G. ثابت
التيار في السلك 1 مؤشر الجلفانومتر ليس كذلك
د
ينحرف ، مما يعني عدم وجود تيار في السلك 2. 2
عندما تم إغلاق المفتاح K وفتحه ، انحرفت إبرة الجلفانومتر قليلاً وبسرعة
عاد إلى موقعه الأصلي الذي أظهر
حدوث تيار في الدائرة 2 لوقت قصير يسمى INDUCTION CURRENT. اتجاه هذا
الحالي عند فتح وإغلاق المفتاح كان عكس ذلك. ولم يتضح سبب ذلك
الجيل الحالي التعريفي: تغيير في التيار الأولي أو المجال المغناطيسي.

إذا كان الملف K₂ مع الجلفانومتر Г K₁ أنا
س
1
أحضر ملف K₁ مع البطارية B.
ب
إنشاء I 1 الحالي ، ثم في К₂ سيكون هناك
ن
أنا الحالي 2. عند إزالة ملف K₁ من
ينشأ K₂ الحالي I 2 ، لكنه يوجه K₂ I
2
المقابل.
د
يحدث تيار الحث كذلك
إذا كان الملف مع الجلفانومتر
أدخل المغناطيس وحركه على طول الملف.
يعتمد اتجاه تيار الحث على أي طرف من المغناطيس كان يواجه الملف ، وعلى
سواء اقترب أو تراجع.
سبب ظهور تيار الحث I 2 هو
التغيير في المجال المغناطيسي الناتج عن الملف
K₁ أو المغناطيس.

قانون فارداي

الحث الكهرومغناطيسي

سميت الظاهرة التي اكتشفها فاراداي:
الحث الكهرومغناطيسي - التواجد
القوة الدافعة الكهربائية في الموصل تتحرك
المجال المغناطيسي ، أو في حلقة موصلة مغلقة عند تغيير ارتباط التدفق. (بسبب
حركة كفاف في مجال مغناطيسي أو تغييرات
الحقل نفسه).
يشير حدوث تيار الحث في الدائرة
الوجود في الدائرة لقوة دافعة كهربائية (EMF) ، تسمى القوة الدافعة الكهربائية للتيار الكهرومغناطيسي
الحث (الحث EMF Ei).
قيمة تيار الحث ، وبالتالي EMF للحث
يتم تحديدها فقط من خلال معدل تغير التدفق المغناطيسي.

قانون فارداي للتحريض الكهرومغناطيسي

EMF للحث الكهرومغناطيسي في الدائرة مساوي عدديًا ومعاكسًا لمعدل التغيير
التدفق المغناطيسي من خلال سطح محدود
هذا المخطط.
القانون عالمي Ei لا يعتمد على طريقة التغيير
الفيض المغناطيسي.
د
إي
د
القانون الأساسي للتحريض الكهرومغناطيسي
وحدة قياس Ei هي V (فولت).
Wb
تي م 2
N م 2
ي
أ ب ج
د
في
د
من عند
من عند
و
م
من عند
و
من عند
و
من عند

قاعدة لينتز

علامة "-" - تشير إلى أن الزيادة في التدفق dt 0
يستحث EMF من الحث أقل من الصفر د dt 0 Ei 0
أي أن مجال تيار الحث موجه نحو التدفق ، والعكس صحيح ، d dt 0 Ei 0 ، أي ، يتزامن اتجاه التدفق ومجال التيار المستحث.
علامة "-" هي تعبير رياضي قواعد LENTZ
– قاعدة عامة للعثور على اتجاه تيار الحث.
دائمًا ما يكون للتيار التحريضي في الدائرة اتجاه يجعل المجال المغناطيسي الذي يخلقه يمنع حدوث تغيير في التدفق المغناطيسي الذي تسبب في ذلك
التعريفي الحالي.

لشرح حدوث EMF للتحريض في الموصلات الثابتة ، اقترح ماكسويل أن أي مجال مغناطيسي متناوب يثير مجالًا كهربائيًا في الفضاء المحيط ، وهو سبب حدوث تيار تحريضي في
موصل.
يكون دوران متجه شدة هذا المجال E B على طول أي كفاف ثابت L
EMF للحث الكهرومغناطيسي.
د
Ei E B dl
د
إل

قطع الإطار في المجال المغناطيسي

دع الإطار يدور ω
س
مع السرعة الزاوية ث ث ،
α
في مجال مغناطيسي موحد
في
مع التعريفي B const.
يقترن التدفق المغناطيسي مع
الإطار في أي وقت t سيكون مساويًا لـ:
Bn S BS cos BS cos t
ر - زاوية دوران الإطار في الوقت تي.
عندما يدور الإطار ، ستظهر فيه EMF للتحريض Ei dt BS sin t ، متغيرة وفقًا للقانون التوافقي.
Ei max BS Ei Ei max sin t

إذا كان الإطار يدور في مجال مغناطيسي موحد ، إذن
ينشأ متغير EMF فيه ، يتغير على طول
قانون متناغم.
كانت ظاهرة الحث الكهرومغناطيسي الأساس ،
على أساسها تم إنشاء المحركات الكهربائية والمولدات والمحولات.
المولدات - تستخدم لتحويل واحد
نوع من الطاقة للآخر.
أبسط مولد يحول ميكانيكيًا
الطاقة في طاقة مجال كهربائي - الإطار المذكور أعلاه يدور في مجال مغناطيسي موحد. عملية التحويل الميكانيكية
طاقة كهربائية قابلة للانعكاس. على هذا المبدأ
يعتمد عمل المحركات الكهربائية على الدوران طاقة كهربائية في الطاقة الميكانيكية.

التيارات الدوارة (التيارات FUKO)

لا يحدث تيار الحث فقط في
الأسلاك الرفيعة ، ولكن أيضًا في الموصلات الصلبة الضخمة الموضوعة في مجال مغناطيسي متناوب. تتحول هذه التيارات إلى أن تكون مغلقة في سمك الموصل و
تسمى تيارات إيدي أو تيارات فوكو.
تخضع تيارات فوكو لحكم لينز: هم
يتم توجيه المجال المغناطيسي بحيث
مواجهة التغيير في الدوامة التي تحفز التدفق المغناطيسي
التيارات.
تحدث تيارات إيدي في الأسلاك التي يتدفق من خلالها التيار المتردد.
يمكن تحديد اتجاه تيارات فوكو
د
0
د
أنا
د
0
د
أنا

صب وفقًا لقاعدة لينز: إذا زاد التيار الأولي I (dI dt 0) ، فإن تيارات Foucault يتم توجيهها عكس الاتجاه I ، وإذا انخفض (dI dt 0) ثم في الاتجاه.
اتجاه التيارات الدوامة يمنع حدوث تغيير في التيار الأولي داخل الموصل
والمساهمة في تغييره بالقرب من السطح.
هذه مظاهر لتأثير الجلد أو تأثير السطح.
منذ التيارات عالية التردد تتدفق عمليا في رقيقة
الطبقة السطحية ، ثم الأسلاك لهم
أجوف.

محولات الحث التبادلي الحث الذاتي

الحث. الحث الذاتي

يخلق التيار الكهربائي المتدفق في الدائرة مجالًا كهرومغناطيسيًا حول نفسه ، يتناسب تحريضه مع التيار. لذلك ، ترتبط بالكونتور
يتناسب التدفق المغناطيسي مع التيار في الدائرة.
LI
محاثة الحلقة L (معامل الحث)
عندما يتغير التيار في الدائرة ، فإن
وكذلك التدفق المغناطيسي المرتبط به ، مما يعني أنه سيتم إحداث EMF في الدائرة.
ظهور تحريض EMF في دائرة موصلة ،
عندما تتغير القوة الحالية فيه ، يطلق عليه -
الحث الذاتي.

وحدة قياس المحاثة هي Henry (H).
1 H - محاثة مثل هذه الدائرة ، التدفق المغناطيسي
الحث الذاتي الذي عند تيار 1 أ يساوي 1 وات.
بالنسبة إلى الملف اللولبي الطويل بلا حدود ، سيكون التدفق المغناطيسي الكلي (وصلة التدفق) كما يلي:
العدد 2
N 0
س
ل
ومن ثم ، فإن محاثة حلقة طويلة غير محدودة هي:
N 2S
L 0
ل
يعتمد محاثة الملف اللولبي على عدد المنعطفات N ،
الطول l ، ومنطقة الملف اللولبي S ، والنفاذية المغناطيسية للمادة التي يتكون منها الملف اللولبي.

EMF للحث الذاتي

يعتمد محاثة الدائرة بشكل عام فقط على
من الشكل الهندسي والحجم والمغناطيسية الموالية
لا قيمة لها بيئة كفاف ، ويمكنك
قل أن محاثة الدائرة تشبه السعة الكهربائية لموصل منفرد.
تطبيق قانون فاراداي على الاستقراء الذاتي (Ei dt)
نحن نحصل:
د
د
دل
د
إس
LI L أنا
د
د
د
د
إذا كان الكفاف غير مشوه (L const) ، والمغناطيسية
نفاذية البيئة لا تتغير
بالتالي:
د
Es L
د

تشير علامة "-" إلى أن وجود المحاثة في الدائرة يؤدي إلى تباطؤ في تغير التيار فيها.
إذا زاد التيار بمرور الوقت ، فعندئذٍ ES 0 و dI dt 0
يوجد تيار تحريض ذاتي موجه نحو التيار الناجم عن مصدر خارجي ويمنعه
زيادة.
إذا انخفض التيار بمرور الوقت ES 0 و dI dt 0 ، فسيكون للتيار الحثي نفس اتجاه
تناقص التيار في الدائرة ويبطئ تناقصه.
تكتسب الدائرة ذات المحاثة خمولًا كهربائيًا: أي تغيير
يتم منع التيار كلما زاد تحريض الدائرة.

تيارات الفتح والغلق

مع أي تغيير في شدة التيار في دائرة التوصيل
تحدث EMF للحث الذاتي ، ونتيجة لذلك تظهر تيارات إضافية في الدائرة المسماة
طارد الحث الذاتي. حسب القاعدة
لينز ، يتم توجيههم دائمًا لمنع حدوث تغيير في التيار في الدائرة (عكس التيار من
ر
ه
إلى
مصدر الطاقة).
ضع في اعتبارك دائرة لها مصدر toL
كا مع EMF E ، المقاوم المقاومة R ، المحث L. تحت تأثير EMF خارجي في الدائرة
أ التدفقات الحالية المباشرة أنا 0 E R.
في الوقت t \u003d 0 ، تم إيقاف تشغيل المصدر الحالي. سيبدأ التيار من خلال الملف L في الانخفاض. ما الذي يسبب ظهور EMF للحث الذاتي Es L dI dt

وفقا لقاعدة لينز للتناقص
تيار. في كل لحظة في الوقت المناسب
التيار يحدده قانون أوم:
ES
د
د
ر
أنا
IR L
د
ر
د
أنا
إل
أنا
أنا 0
إغلاق
افتتاح
ر
دمج هذا التعبير على I (التغيير من I 0 إلى I) و
عن طريق t (التغيير من 0 إلى t) نحصل على:
أنا
آر تي
ln
أنا 0
إل
أنا 0e
ر
التيار في الوقت t بعد إيقاف تشغيل المصدر.
إل
هو وقت الاسترخاء المستمر (الوقت الذي يتم خلاله R
تتناقص القوة الحالية بمعامل e).
كلما زاد تحريض الدائرة وانخفضت المقاومة ، قلت ، وبالتالي كان النقص أبطأ

يوجد تيار في الدائرة عند فتحه.
عندما تكون الدائرة مغلقة ، بالإضافة إلى EMF E الخارجي ،
EMF للحث الذاتي Es L dI dt يمنع الزيادة في التيار. وفقًا لقانون أوم:
د
IR E Es E - L
د
دو
د
دعونا u IR E.
ش
في لحظة إغلاق الدائرة ، القوة الحالية I 0 و u E ، مما يعني التكامل على u (من E إلى IR E) وأكثر من t (من 0 إلى t)
IR E t
احصل على
ln
ه
ر
أنا I 0 (1 هـ)
ه
الحالي في الوقت t بعد التبديل. (أنا 0).
ر

الحث المتبادل

فكر في نهايتين ثابتتين I1 1 I 2 2
الجولات 1 و 2 تقع قريبة
بعيدا، بمعزل، على حد. في الدائرة 1 تدفقات
يتناسب التيار I1 والتدفق الناتج عن هذه الدائرة مع I1.
دعونا نشير بمقدار 21 أن الجزء من التدفق المغناطيسي الذي يخترق الدائرة 2. 21 L21 I1 (L21 هو معامل التناسب).
إذا تغير التيار I1 ، في الدائرة 2 ، Ei 2
EMF ، والتي ، وفقًا لقانون فاراداي ، مساوية ومعاكسة في إشارة إلى معدل تغير المغناطيس
التدفق 21 الناتج عن التيار في الدائرة الأولى ودائرة الاختراق 2.

د 21
دي 1
Ei 2
إل 21
د
د
وبالمثل ، عندما يتدفق التيار في الدائرة 2 ، نحصل على:
12 م 12 أنا 2
د 12
دي 2
Ei1
إل 12
د
د
ظاهرة ظهور المجالات الكهرومغناطيسية في إحدى الدوائر ، متى
تغيير في القوة الحالية في آخر يسمى
الحث المتبادل.
L12 و L21 - الحث المتبادل للدوائر يعتمدان
على الشكل الهندسي للأبعاد ، والموقع النسبي للخطوط والنفاذية المغناطيسية
بيئة. وحدة القياس هي Henry (H).
إل 12 إل 21
أظهرت التجارب أن:

دعنا نحسب الحث المتبادل
ل
ملفان ملفوفان على حلقة- أنا
1
N2
حلقية.
N1
س
الحث المغناطيسي للمجال الذي تم إنشاؤه بواسطة الملف الأول ، مع عدد الدورات N1 ، التيار I 1 و
النفاذية المغناطيسية لطول النواة ل
N1 أنا 1
يساوي:
ب 0
ل
التدفق المغناطيسي من خلال دورة واحدة من الملف الثاني:
N1 أنا 1
2 BS 0
س
ل
التدفق المغناطيسي الكامل (وصلة التدفق) من خلال
اللف الثانوي الذي يحتوي على N 2 المنعطفات:
N1 شمال 2
العدد 2 2 0
I1 إس
ل

نظرًا لأن ارتباط التدفق تم إنشاؤه بواسطة الحالي I 1 ، ثم:
N1 شمال 2
L21 0
س
أنا 1
ل
إذا قمنا بحساب التدفق المغناطيسي الناتج عن الملف 2 من خلال الملف 1 ، فسنحصل بالمثل على نفس القيمة بالنسبة للمحاثة L12. يعني
جرح الحث المتبادل لملفين
النواة الحلقية المشتركة:
N1 شمال 2
L12 L21 0
س
أنا 1
ل

محولات

لأول مرة ، كانت المحولات
R1
صممه العناصر الروسية E1 N1
N 2E2
فني P.N. يابلوشكوف
(1847-1894) والفيزيائي أ. Usagin (1855-1919).
مبدأ تشغيل المحولات المستخدمة
زيادة أو نقصان جهد التيار المتردد
الحالية ، على أساس ظاهرة الحث المتبادل.
دع الملفات الأولية والثانوية (اللفات) التي تحتوي على لفات N1 و N 2 ، على التوالي ، مثبتة على قلب حديدي مغلق. نهايات الملف الأول
مرتبطًا بمصدر EMF E1 ، ينشأ فيه تيار متناوب I 1 ، مما يخلق تدفقًا مغناطيسيًا متناوبًا في قلب المحول ، عمليًا

مترجمة بالكامل في قلب الحديد ،
مما يعني أنه يخترق تماما منعطفات الثانوية
اللفات. يؤدي التغيير في هذا التدفق إلى ظهور EMF للحث المتبادل في اللف الثانوي ،
وفي المجال الكهرومغناطيسي الأساسي للتحريض الذاتي.
يتم تحديد I 1 الحالي للملف الأولي باستخدام قانون أوم حيث R1 هي مقاومة اللف الأساسي.
د N1
ه 1
I1 R1
د
انخفاض الجهد I1 R1 عبر المقاومة R1 في الحقول المتغيرة بسرعة صغير مقارنة بكل منها
من EMF ، ويمكننا أن نفترض أن:
د
E1 N1
د

EMF للحث المتبادل الناشئ في الملف الثانوي:
د (ن)
د
ه 2
العدد 2
د
د
مقارنة قيم EMF لكل من E2 المتبادل والحث الذاتي E1
2
نحن نحصل:
N2
ه 2
ه 1
N1
E2 - EMF الناشئة في الملف الثاني ، علامة "-"
يوضح أن المجالات الكهرومغناطيسية في اللفات الأولى والثانية معاكسة في المرحلة.
N2
- نسبة التحويل ، تظهر في skoN1
مرات فقط يكون EMF في الملف الثانوي أكثر (أقل)
مما كانت عليه في المرحلة الابتدائية.

إهمال فقد الطاقة (حوالي 2٪) ، وتطبيق قانون الحفاظ على الطاقة ، يمكننا افتراض ذلك
E2 I 2 E1 I1
بالتالي:
N2
1
N1
ه 2
I1 شمال 2
E1 I 2 N1
- زيادة المحولات المتصاعدة
بالتناوب EMF والتيار التنحي (المطبق
لنقل الكهرباء لمسافات طويلة)
N2
1 - محول التدريج لأسفل
N1EMF والتيار التصاعدي (يستخدم في اللحام الكهربائي ، حيث يتطلب التيار العالي عند الجهد المنخفض).




























تمكين التأثيرات

1 من 28

تعطيل التأثيرات

رؤية مماثلة

كود التضمين

في تواصل مع

زملاء الصف

برقية

المراجعات

إضافة تقييمك


شرح للعرض التقديمي

يصف العرض التقديمي "الحث الكهرومغناطيسي" تجربة فاراداي ، واكتشاف الحث الكهرومغناطيسي والقانون الذي ينظمه ، وطريقة الحصول على تيار الحث ، إلخ. يحتوي النصف الثاني من العرض على عدد من المهام والمهام التي ستساعد الطلاب على الاستعداد لاجتياز GIA.

  • تجربة فاراداي
  • الفيض المغناطيسي؛
  • قانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي ؛
  • حكم لينز
  • استقبال تيار الحث.

    شكل

    pptx (باوربوينت)

    عدد الشرائح

    بوبوفا آي.

    الجمهور

    الكلمات

    نبذة مختصرة

    حاضر

    غرض

    • لتعليم درس من قبل المعلم

      لعمل الاختبار / التحقق

شريحة 1

شريحة 2

هدف

تكرار المفاهيم الأساسية للكينماتيكا وأنواع الحركة والرسوم البيانية والصيغ الحركية وفقًا لمبرمج GIA وخطة النسخة التوضيحية لأعمال الاختبار.

شريحة 3

اكتشاف ظاهرة الحث الكهرومغناطيسي

  • تم اكتشاف ظاهرة الحث الكهرومغناطيسي بواسطة الفيزيائي الإنجليزي البارز M. Faraday في عام 1831. وهي تتكون من توليد تيار كهربائي في دائرة موصلة مغلقة عندما يتغير التدفق المغناطيسي الذي يخترق الدائرة بمرور الوقت.
  • فاراداي مايكل (22.09.1791 - 25.08.1867)
  • عالم فيزيائي وكيميائي إنجليزي.

  • شريحة 4

    تجربة فاراداي

  • شريحة 5

    ظاهرة الحث الكهرومغناطيسي

    تتمثل ظاهرة الحث الكهرومغناطيسي في حدوث تيار كهربائي في حلقة موصلة مغلقة عندما يتغير التدفق المغناطيسي الذي يخترق الحلقة بمرور الوقت.

    شريحة 6

    ظاهرة الحث الكهرومغناطيسي

  • شريحة 7

    الفيض المغناطيسي

    • يسمى التدفق المغناطيسي Φ عبر المنطقة S من الحلقة بالقيمة
    • Φ \u003d B S cos α
    • حيث B هو معامل ناقل الحث المغناطيسي ،
    • α هي الزاوية بين المتجه والعادي لمستوى الكنتور
    • تسمى وحدة SI للتدفق المغناطيسي Weber (Wb)

  • شريحة 8

    ظاهرة الحث الكهرومغناطيسي

  • شريحة 9

    قانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي

    حكم لينز:

    • عندما يتغير التدفق المغناطيسي في الحلقة الموصلة ، ينشأ الحث EMF Eind ، مساوٍ لمعدل التغيير في التدفق المغناطيسي عبر السطح الذي تحده الحلقة ، المأخوذة بعلامة ناقص:
    • في هذا المثال ، يوجد حقل< 0. Индукционный ток Iинд течет навстречу выбранному положительному направлению обхода контура.

  • شريحة 10

    اعتماد تيار الحث على معدل تغير التدفق المغناطيسي

  • شريحة 11

    حكم لينز

    • الحالة أنا
    • الحالة الثانية
    • الثالث الحالة
    • الحالة الرابعة

  • شريحة 12

    التغيير في التدفق المغناطيسي

    يمكن أن يحدث تغيير في التدفق المغناطيسي الذي يتخلل حلقة مغلقة لسببين:

    • يتغير التدفق المغناطيسي بسبب حركة الدائرة أو أجزائها في مجال مغناطيسي ثابت في الوقت المناسب.
    • التغير الزمني في المجال المغناطيسي بدائرة ثابتة.

  • شريحة 13

    استقبال تيار الحث

  • شريحة 14

    المولد

  • شريحة 15

    لوحظ ظاهرة الحث الكهرومغناطيسي في الحالات

    • حركة المغناطيس بالنسبة للملف (أو العكس) ؛
    • حركة الملفات بالنسبة لبعضها البعض ؛
    • تغيير التيار في دائرة الملف الأول (باستخدام مقاومة متغيرة أو عن طريق إغلاق وفتح المفتاح) ؛
    • عن طريق تدوير الدائرة في مجال مغناطيسي ؛
    • عن طريق تدوير المغناطيس داخل الدائرة.

  • شريحة 16

    ضع في اعتبارك المهام

    مجموعة مختارة من المهام في علم الحركة (من مهام GIA 2008-2010)

  • شريحة 17

    مهام

    عندما يتم إدخال القطب الجنوبي للمغناطيس في الملف ، يكتشف مقياس التيار حدوث تيار الحث. ما الذي يجب فعله لزيادة قوة تيار الحث؟

    • زيادة معدل إدخال المغناطيس
    • أحضر مغناطيسًا في الملف بالقطب الشمالي
    • تغيير قطبية اتصال مقياس التيار الكهربائي
    • خذ مقياس التيار مع قيمة قسمة أقل

  • شريحة 18

    الملف مغلق على الجلفانومتر. في أي من الحالات التالية يحدث فيها تيار كهربائي؟ أ) يتم إدخال مغناطيس كهربائي في الملف. ب) يوجد مغناطيس كهربائي في الملف.

    1. فقط A.
    2. فقط ب.
    3. في كلتا الحالتين.
    4. في أي من الحالات المذكورة أعلاه.

  • شريحة 19

    يتم إغلاق ملفين متطابقين A و B كل منهما بجلفانومتر خاص به. يتم إدخال مغناطيس شريطي في الملف A ، ويتم إزالة مغناطيس الشريط نفسه من الملف B. في أي ملفات سيسجل الجلفانومتر تيار الحث؟

    1. في أي من
    2. في كلا الملفين
    3. فقط في الملف أ
    4. بكرة فقط

  • شريحة 20

    بمجرد أن يسقط المغناطيس عبر الحلقة المعدنية الثابتة مع القطب الجنوبي لأسفل ، تكون المرة الثانية مع القطب الشمالي لأسفل. الحلقة الحالية

    1. يحدث في كلتا الحالتين

  • شريحة 21

    يتغير تيار الملف وفقًا للرسم البياني في الشكل. في أي فترات زمنية بالقرب من نهاية الملف يمكنك اكتشاف ليس فقط المجال المغناطيسي ، ولكن أيضًا المجال الكهربائي؟

    1. 0 إلى 2 ثانية ومن 5 إلى 7 ثوانٍ.
    2. فقط من 0 إلى 2 ثانية.
    3. من 2 إلى 5 ثوانٍ فقط.
    4. في جميع الفترات المحددة.

  • شريحة 22

    يتم إدخال المغناطيس في الحلقة المعدنية لأول ثانيتين ، وفي الثانية التالية يترك المغناطيس بلا حراك داخل الحلقة ، ويتم إزالته من الحلقة في الثانية التالية. كم من الوقت يتدفق التيار في الملف؟

    1. 0-6 ثانية
    2. 0-2 ثانية و4-6 ثانية
    3. 2-4 ق
    4. فقط 0-2 ثانية

  • شريحة 23

    يتم إدخال المغناطيس الدائم في حلقة مغلقة من الألومنيوم على علاقة طويلة رفيعة (انظر الشكل). المرة الأولى - القطب الشمالي ، المرة الثانية - القطب الجنوبي. حيث

    1. في كلتا التجربتين يتم صد الحلقة من المغناطيس
    2. في كلا التجربتين ، الحلقة تنجذب إلى المغناطيس
    3. في التجربة الأولى ، تم طرد الحلقة من المغناطيس ، وفي الثانية ، تنجذب الحلقة إلى المغناطيس
    4. في التجربة الأولى ، تنجذب الحلقة إلى المغناطيس ، وفي الثانية - الحلقة تنفر من المغناطيس

  • شريحة 24

    يتم إزالة المغناطيس من الحلقة كما هو موضح في الشكل. أي قطب للمغناطيس أقرب إلى الحلقة؟

    1. شمالي
    2. الجنوب
    3. سلبي
    4. إيجابي

  • شريحة 25

    يوضح الشكل عرضًا للتجربة في التحقق من قاعدة لينز. يتم إجراء التجربة بحلقة صلبة ، وليس حلقة مقطوعة ، لأن

    1. الحلقة الصلبة مصنوعة من الفولاذ والحلقة المقطوعة مصنوعة من الألومنيوم
    2. لا يظهر الحقل الكهربائي الدوامي في حلقة صلبة ، وفي الحلقة المقطوعة ، أ
    3. يحدث تيار الحث في حلقة صلبة ، ولكن ليس في حلقة مقطوعة
    4. يظهر EMF للحث في حلقة صلبة ، ولكن ليس في حلقة مقطوعة

  • شريحة 26

    يوضح الشكل طريقتين لتدوير الإطار في مجال مغناطيسي موحد. تيار الإطار

    1. يحدث في كلتا الحالتين
    2. لا يحدث في أي من الحالات
    3. يحدث فقط في الحالة الأولى
    4. يحدث فقط في الحالة الثانية

  • شريحة 27

    يوضح الشكل لحظة تجربة مظاهرة لاختبار قاعدة لينز عندما تكون جميع الكائنات ثابتة. يقع القطب الجنوبي للمغناطيس داخل الحلقة المعدنية الصلبة ، لكنه لا يلمسها. يمكن أن يدور الذراع المتأرجح بحلقات معدنية بحرية حول الدعم الرأسي. عندما يتم سحب المغناطيس من الحلبة ، فسوف يحدث ذلك

    1. اثبت مكانك
    2. تتحرك عكس اتجاه عقارب الساعة
    3. تردد
    4. اتبع المغناطيس

  • شريحة 28

    الأدب

    • http: // site /

    • اعرض كل الشرائح

    نبذة مختصرة

    مدرس الفيزياء

    بيلوفو 2013

    ملاحظة توضيحية

    الأدب

    Peryshkin ، AV ، الفيزياء. الصف السابع. كتاب مدرسي للمدارس الثانوية / A. V. Peryshkin. - م: بوستارد ، 2009. - 198 ص.

    Peryshkin ، AV ، الفيزياء. الصف 8. كتاب مدرسي للمدارس الثانوية / A. V. Peryshkin. - م: بوستارد ، 2009. - 196 ص.

    ميزانية البلدية مؤسسة تعليمية غير نمطية

    "صالة للألعاب الرياضية رقم 1 تحمل اسم Tasirov G.Kh. مدينة بيلوفو "

    الحث الكهرومغناطيسي. تجارب فاراداي التحضير لـ GIA.

    دليل منهجي (عرض تقديمي)

    مدرس الفيزياء

    بيلوفو 2013

    ملاحظة توضيحية

    دليل منهجي (عرض) "الحث الكهرومغناطيسي. تجارب فاراداي. تم إعداد الإعداد لـ GIA "وفقًا لمتطلبات التصديق النهائي للدولة (GIA) في الفيزياء 2010 ويهدف إلى إعداد خريجي المدرسة الأساسية للامتحان.

    يتيح لك الإيجاز والوضوح في العرض التقديمي تكرار المادة التي تمت تغطيتها بسرعة وكفاءة عند إعادة دورة الفيزياء في الصف التاسع ، وكذلك استخدام أمثلة من العروض التوضيحية لـ GIA في الفيزياء في 2008-2010 لإظهار تطبيق القوانين والصيغ الأساسية في خيارات مهام الاختبار للمستوى A و B.

    يمكن أيضًا استخدام الدليل للصفوف من 10 إلى 11 مع تكرار الموضوعات ذات الصلة ، مما سيساعد في توجيه الطلاب إلى الاختبار الاختياري في سنوات التخرج.

    ملاحظة: يتجاوز ملف الفيلم الحد الأقصى لحجم التحميل على البوابة ؛ عند ضغطه ، تتأثر جودة التشغيل. لذلك ، لإدراج مقاطع فيديو على الشرائح (هناك توصيات في العرض التقديمي) ، قم بتنزيل الفيلم على العناوين المشار إليها في الشرائح ولصقها في الأماكن المشار إليها. عند الإدراج ، اضبط "التشغيل تلقائيًا أثناء عرض الشرائح" ، في علامة التبويب "خيارات" ، حدد المربع "ملء الشاشة"

    الأدب

    زورين ، ن. GIA 2010. الفيزياء. مهام التدريب: الصف 9 / N.I. زورين. - م: إكسمو ، 2010. - 112 ص. - شهادة (دولة (نهائية) (في شكل جديد).

    قبردين ، O.F. الفيزياء. 9: جمع عناصر الاختبار للتحضير للشهادة النهائية لدورة المدرسة الأساسية / O.F. قبردين. - م: بوستارد ، 2008. - 219 ص ؛

    Peryshkin ، AV ، الفيزياء. الصف السابع. كتاب مدرسي للمدارس الثانوية / A. V. Peryshkin. - م: بوستارد ، 2009. - 198 ص.

    Peryshkin ، AV ، الفيزياء. الصف 8. كتاب مدرسي للمدارس الثانوية / A. V. Peryshkin. - م: بوستارد ، 2009. - 196 ص.

    تنزيل الملخص