Тема: Самоиндукция. Индуктивность.
Цель урока: сформировать представление о том, что изменение силы тока в проводнике создает вихревое воле, которое может или ускорять или тормозить движущиеся электроны.
Ход урока
Проверка домашнего задания методом индивидуального опроса
1. Получить формулу для вычисления электродвижущей силы индукции для проводника, движущегося в магнитном поле.
2. Вывести формулу для вычисления электродвижущей силы индукции, используя закон электромагнитной индукции.
3. Где применяется и как устроен электродинамический микрофон?
4. Задача. Сопротивление проволочного витка равно 0,03 Ом. Магнитный поток уменьшается внутри витка на 12 мВб. Какой электрический заряд проходит через поперечное сечение витка?
Решение. ξi=ΔФ/Δ t; ξi= Iiʹ·R; Ii =Δq/Δt; ΔФ/Δt = Δq R/Δt; Δq = ΔФΔt/ RΔt; Δq= ΔФ/R;
Δq=400 мКл
Изучение нового материала
1. Самоиндукция.
Если по проводнику идет переменный ток, то он создает ЭДС индукции в этом же проводнике – это явление самоиндукции. Проводящий контур играет двоякую роль : по нему идет ток, в нем же создается ЭДС индукции этим током.
На основании правила Ленца; когда ток увеличивается, напряженность вихревого электрического поля, направлена против тока, т.е. препятствует его увеличению.
Во время уменьшения тока вихревое поле его поддерживает.
Рассмотрим схему на которой видно , что сила тока достигает определенного
значения постепенно, через какое – то время.
[pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic]
R Л1 L [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] L Л2 R A
[pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic]
[pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic]
[pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic]
Демонстрация опытов со схемами. С помощью первой цепи покажем, как появляется ЭДС индукции при замыкании цепи.
При замыкании ключа первая лампа загорается мгновенно, вторая с опозданием, из-за большой самоиндукции в цепи, которую создает катушка с сердечником.
С помощью второй цепи продемонстрируем появление ЭДС индукции при размыкании цепи.
В момент размыкания через амперметр, пойдет ток направленный ,против начального тока.
При размыкании сила тока может превысить первоначальное значение тока. Значит, ЭДС самоиндукции может быть больше ЭДС источника тока.
Провести аналогию между инерцией и самоиндукцией
Индуктивность.
Магнитный поток пропорционален величине магнитной индукции и силе тока. Ф~B~I.
Ф= L I; где L- коэффициент пропорциональности между током и магнитным потоком.
Данный коэффициент называют чаще индуктивностью контура или коэффициентом самоиндукции.
Используя величину индуктивности, закон электромагнитной индукции можно записать так:
ξis= — ΔФ/Δt = — L ΔI/Δt
Индуктивность — это физическая величина, численно равная ЭДС самоиндукции, возникающий в контуре при изменении силы тока на 1 А за 1 с.
Измеряют индуктивность в генри (Гн) 1 Гн = 1 В с/А
О значении самоиндукции в электротехнике и радиотехнике.
Вывод: когда по проводнику идет изменяющийся ток появляется вихревое электрическое поле.
Вихревое поле тормозит свободные электроны при увеличении тока и поддерживает его при уменьшении.
Закрепление изученного материала.
— Как объяснить явление самоиндукции?
— Провести аналогию между инерцией и самоиндукцией.
— Что такое индуктивность контура, в каких единицах измеряется индуктивность?
— Задача. При силе тока в 5 А в контуре возникает магнитный поток 0,5 мВб. Чему будет равна индуктивность контура?
Решение. ΔФ/Δt = — L ΔI/Δt; L = ΔФ/ΔI; L =1 ·10-4Гн
Подведем итоги урока
Домашнее задание: §15, повт. §13, упр. 2 № 10
