После проведения всех опытов сделайте общий вывод, в котором укажите

Лабораторная работа № 11.

Тема: Исследование явления электромагнитной индукции (ЭМИ).

 

Цель: повторить опыты Фарадея, с помощью которых он открыл явление

ЭМИ и экспериментально обнаружить причины появления

индукционного тока в проводнике.

 

 

Теория

 

В 1821 году Майкл Фарадей записал в своём дневнике: «Превратить

магнетизм в электричество». Но только спустя 10 лет эта задача была

им решена. Явление ЭМИ было открыто 29 августа 1831 г.

Явление электромагнитной индукции заключается в возникновении

электрического тока в проводящем контуре, который либо покоится в

переменном во времени магнитном поле таким образом, что число лини

магнитной индукции, пронизывающих контур, меняется.

 

Уже сам Фарадей уловил то общее, от чего зависит появление индукционного

тока в опытах, которые внешне выглядят по-разному: в замкнутом прово -

дящем контуре возникает ток при изменении числа линий магнитной

индукции, пронизывающих поверхность, ограниченную этим контуром.

И чем быстрее меняется число линий магнитной индукции, тем больше

возникающий индукционный ток.

Стал важный вопрос о направлении индукционного тока.

Правило, с помощью которого можно определить направление индукционного

тока было сформулировано русским физиком Э. Х. Ленцем.

Согласно правилу Ленца, возникающий в замкнутом контуре индукционный

ток своим магнитным полем противодействует тому изменению

магнитного потока, которым он вызван.

Применять правило Ленца для нахождения направления индукционного тока I_i

в контуре надо так:

1. Установить направление линий магнитной индукции внешнего магнитного поля.

2. Выяснить, увеличивается ли поток магнитной индукции этого поля через поверхность, ограниченную контуром (DF > 0),

или уменьшается (DF < 0).

3. Установить направление линий магнитной индукции магнитного поля индукционного тока I_i: эти линии должны быть, согласно правилу Ленца, направлены противоположно линиям , если DF > 0 и иметь одинаковое с ними направление, если DF < 0.

4. Зная направление линий магнитной индукции , найти направление индукционного тока I_i, пользуясь правилом буравчика.

 

Оборудование: - набор соленоидов с ферромагнитным сердечником

- гальванометр

- источники постоянного и переменного тока

- постоянные полосовые магниты

- электрический ключ

- реостат

 

 

- алюминиевое кольцо

- лампа накаливания

- соединительные провода.

 

Указания к работе: лабораторная работа состоит из 5 - ти опытов.

В ходе проведения лабораторной работы произвести

записи в отчетах для каждого опыта по форме:

1) схема – рисунок установки для проведения опыта,

2) что наблюдал в ходе опыта,

3) вывод с объяснениями по итогам увиденного в ходе опыта.

 

 

Порядок проведения работы:

Опыт I:

1. Соберём установку по рисунку 1.

2. Полосовой магнит вдвигаем в катушку.

3. Затем выдвигаем магнит из катушки.

Обращаем внимание на направление отклонения стрелки гальванометра. Чем объясняется увиденное?

 

 

Опыт II:

1. Соберём установку по рисунку 2.

2. Перемещаем один соленоид относительно другого вдоль общего сердечника, при этом наблюдаем, как меняются показания гальванометра в цепи одного из соленоидов.

3. Почему это происходит? Объясните.

 

 

Опыт III:

1. Соберём установку по рисунку 3.

2. Замыкаем и размыкаем цепь с помощью ключа в цепи второго соленоида. Обращаем внимание на показание гальванометра в цепи первого соленоида.

3. Меняем в замкнутой цепи первого соленоида значение тока с помощью реостат. Обращаем внимание на показание гальванометра в цепи первой катушки.

4. Объясните показания гальванометра в обоих случаях.

 

Почему так происходит?

 

 

Опыт IV:

1. Соберём установку по рисунку 4.

2. При замыкании ключа в цепи первой катушки наблюдаем поведение лампы накаливания в цепи второй катушки (катушки по отношению друг к другу покоятся).

Рис. 4

3. В цепи с лампой нет источника тока; почему же лампа

горит? Объясните.

 

Примечание: В опыте II, III, IV катушки надеты на общий ферромагнитный

сердечник.

Опыт V:

1. Соберём установку по рисунку 5.

2. Замыкаем цепь и наблюдаем за поведением алюминиевого кольца.

3. Объясните причину такого поведения кольца.

 

После проведения всех опытов сделайте общий вывод, в котором укажите