หัวข้อของบทเรียนวันนี้อุทิศให้กับหัวข้อสำคัญ - "ฟลักซ์แม่เหล็ก" เริ่มต้นด้วย เราจำได้ว่าการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าคืออะไร หลังจากนั้นเราจะพูดถึงสิ่งที่ทำให้เกิดกระแสเหนี่ยวนำและอะไรคือสิ่งสำคัญที่ทำให้กระแสนี้ปรากฏขึ้น จากการทดลองของฟาราเดย์ เราเรียนรู้ว่าฟลักซ์แม่เหล็กเกิดขึ้นได้อย่างไร

การศึกษาต่อในหัวข้อ "การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า" ลองมาดูแนวคิดเช่น สนามแม่เหล็ก.

คุณรู้วิธีตรวจจับปรากฏการณ์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าแล้ว - หากตัวนำปิดถูกข้ามด้วยเส้นแม่เหล็ก กระแสไฟฟ้าจะเกิดขึ้นในตัวนำนี้ กระแสดังกล่าวเรียกว่าอุปนัย

ตอนนี้เรามาคุยกันว่ากระแสไฟฟ้านี้เกิดขึ้นได้อย่างไรและอะไรคือสิ่งสำคัญที่ทำให้กระแสนี้ปรากฏขึ้น

ก่อนอื่นเรามาดู ประสบการณ์ของฟาราเดย์และดูคุณสมบัติที่สำคัญของมันอีกครั้ง

ดังนั้นเราจึงมีแอมมิเตอร์ ขดลวดที่มีรอบจำนวนมาก ซึ่งลัดวงจรมาที่แอมมิเตอร์นี้

เราใช้แม่เหล็กและเช่นเดียวกับในบทเรียนก่อนหน้านี้ เราลดแม่เหล็กนี้ลงในขดลวด ลูกศรเบี่ยงเบนนั่นคือมีกระแสไฟฟ้าในวงจรนี้

ข้าว. 1. ประสบการณ์ในการตรวจจับกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำ

แต่เมื่อแม่เหล็กอยู่ภายในขดลวด จะไม่มีกระแสไฟฟ้าในวงจร แต่ทันทีที่คุณพยายามดึงแม่เหล็กนี้ออกจากขดลวด กระแสไฟฟ้าจะปรากฏขึ้นอีกครั้งในวงจร แต่ทิศทางของกระแสนี้จะเปลี่ยนไปในทางตรงกันข้าม

โปรดทราบว่าค่าของกระแสไฟฟ้าที่ไหลในวงจรนั้นขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของแม่เหล็กด้วย หากคุณใช้แม่เหล็กอีกอันและทำการทดลองแบบเดียวกัน ค่าของกระแสจะเปลี่ยนไปอย่างมาก ในกรณีนี้ กระแสจะเล็กลง

หลังจากทำการทดลองแล้ว เราสามารถสรุปได้ว่ากระแสไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในตัวนำแบบปิด (ในขดลวด) มีความสัมพันธ์กับสนามแม่เหล็กของแม่เหล็กถาวร

กล่าวอีกนัยหนึ่ง กระแสไฟฟ้าขึ้นอยู่กับลักษณะบางอย่างของสนามแม่เหล็ก และเราได้แนะนำลักษณะดังกล่าวแล้ว -

จำได้ว่าการเหนี่ยวนำแม่เหล็กแสดงด้วยตัวอักษรซึ่งเป็นปริมาณเวกเตอร์ และการเหนี่ยวนำแม่เหล็กวัดเป็นเทสลา

Tesla - เพื่อเป็นเกียรติแก่ Nikola Tesla นักวิทยาศาสตร์ชาวยุโรปและอเมริกา

การเหนี่ยวนำแม่เหล็กแสดงลักษณะผลกระทบของสนามแม่เหล็กบนตัวนำที่มีกระแสไฟฟ้าซึ่งวางอยู่ในสนามนี้

แต่เมื่อเราพูดถึงกระแสไฟฟ้า เราต้องเข้าใจว่ากระแสไฟฟ้า และคุณรู้สิ่งนี้ตั้งแต่ชั้นประถมศึกษาปีที่ 8 เกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของสนามไฟฟ้า

ดังนั้นเราจึงสามารถสรุปได้ว่ากระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำปรากฏขึ้นเนื่องจากสนามไฟฟ้าซึ่งจะเกิดขึ้นจากสนามแม่เหล็ก และความสัมพันธ์ดังกล่าวเกิดขึ้นเพียงเพราะ สนามแม่เหล็ก.

ฟลักซ์แม่เหล็กคืออะไร?

สนามแม่เหล็กเขียนแทนด้วยตัวอักษร Ф และแสดงเป็นหน่วย เช่น เวเบอร์ และเขียนแทนด้วย .

ฟลักซ์แม่เหล็กเปรียบได้กับการไหลของของเหลวที่ไหลผ่านพื้นผิวที่จำกัด หากคุณใช้ท่อและของเหลวไหลในท่อนี้ ดังนั้น การไหลของน้ำบางส่วนจะไหลผ่านพื้นที่หน้าตัดของท่อ

ฟลักซ์แม่เหล็กโดยการเปรียบเทียบนี้กำหนดลักษณะของเส้นแม่เหล็กที่จะผ่านวงจรจำกัด รูปร่างนี้เป็นพื้นที่ที่ล้อมรอบด้วยขดลวดหรือบางทีอาจอยู่ในรูปแบบอื่น ในขณะที่พื้นที่นี้จำเป็นต้องจำกัด

ข้าว. 2. ในกรณีแรก ฟลักซ์แม่เหล็กจะสูงสุด ในกรณีที่สอง จะเท่ากับศูนย์

รูปแสดงการหมุนสองรอบ หนึ่งรอบคือการเลี้ยวของเส้นลวดซึ่งเส้นของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กผ่าน อย่างที่คุณเห็นมีสี่บรรทัดเหล่านี้ หากมีมากกว่านี้เราจะบอกว่าฟลักซ์แม่เหล็กจะมีขนาดใหญ่ ถ้ามีเส้นเหล่านี้น้อยกว่า ตัวอย่างเช่น เราจะวาดเส้นเดียว เราก็สามารถพูดได้ว่าฟลักซ์แม่เหล็กมีขนาดเล็กพอ มันเล็ก

และอีกหนึ่งกรณี: เมื่อขดลวดตั้งอยู่ในลักษณะที่เส้นแม่เหล็กไม่ผ่านพื้นที่ ดูเหมือนว่าเส้นของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กจะเลื่อนผ่านพื้นผิว ในกรณีนี้ เราสามารถพูดได้ว่าไม่มีฟลักซ์แม่เหล็ก กล่าวคือ ไม่มีเส้นที่จะเจาะพื้นผิวของรูปร่างนี้

สนามแม่เหล็กแสดงลักษณะของแม่เหล็กทั้งหมดโดยรวม (หรือแหล่งสนามแม่เหล็กอื่น) หากการเหนี่ยวนำแม่เหล็กเป็นลักษณะของการกระทำ ณ จุดใดจุดหนึ่ง ฟลักซ์แม่เหล็กก็คือแม่เหล็กทั้งหมด เราสามารถพูดได้ว่าฟลักซ์แม่เหล็กเป็นลักษณะสำคัญประการที่สองของสนามแม่เหล็ก ถ้าการเหนี่ยวนำแม่เหล็กเรียกว่าลักษณะกำลังของสนามแม่เหล็ก ฟลักซ์แม่เหล็กก็คือลักษณะพลังงานของสนามแม่เหล็ก

กลับไปที่การทดลอง เราสามารถพูดได้ว่าแต่ละรอบของขดลวดสามารถแสดงเป็นรอบปิดแยกกันได้ วงจรเดียวกันกับที่ฟลักซ์แม่เหล็กของเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กจะผ่านไป ในกรณีนี้จะสังเกตเห็นกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำ

ดังนั้นจึงอยู่ภายใต้อิทธิพลของฟลักซ์แม่เหล็กที่สร้างสนามไฟฟ้าในตัวนำแบบปิด และแล้วสนามไฟฟ้านี้ก็ไม่ได้สร้างอะไรมากไปกว่ากระแสไฟฟ้า

ลองดูที่การทดลองอีกครั้ง และตอนนี้ เมื่อรู้แล้วว่ามีฟลักซ์แม่เหล็ก เรามาดูความสัมพันธ์ระหว่างฟลักซ์แม่เหล็กกับค่าของกระแสไฟฟ้าอุปนัย

ลองใช้แม่เหล็กแล้วส่งช้าๆผ่านขดลวด ค่าของกระแสไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงน้อยมาก

หากคุณพยายามดึงแม่เหล็กออกอย่างรวดเร็ว ค่าของกระแสไฟฟ้าจะมากกว่าในกรณีแรก

ในกรณีนี้ อัตราการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กมีบทบาท หากการเปลี่ยนแปลงความเร็วของแม่เหล็กมากพอ กระแสเหนี่ยวนำก็จะมีความสำคัญเช่นกัน

จากผลการทดลองดังกล่าว

ข้าว. 3. อะไรเป็นตัวกำหนดฟลักซ์แม่เหล็กและกระแสเหนี่ยวนำ

1. ฟลักซ์แม่เหล็กเป็นสัดส่วนกับการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก

2. ฟลักซ์แม่เหล็กเป็นสัดส่วนโดยตรงกับพื้นที่ผิวของวงจรที่เส้นของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กผ่าน

3. และประการที่สาม - การพึ่งพาฟลักซ์แม่เหล็กกับมุมของวงจร เราได้ให้ความสนใจกับความจริงที่ว่าหากพื้นที่ของรูปร่างไม่ทางใดก็ทางหนึ่งจะส่งผลต่อการมีอยู่และขนาดของฟลักซ์แม่เหล็ก

ดังนั้นเราจึงสามารถพูดได้ว่าความแรงของกระแสเหนี่ยวนำเป็นสัดส่วนโดยตรงกับอัตราการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็ก

∆ F คือการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็ก

∆ t คือเวลาที่ฟลักซ์แม่เหล็กเปลี่ยนแปลง

อัตราส่วนเป็นเพียงอัตราการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็ก

จากการพึ่งพาอาศัยกันนี้ เราสามารถสรุปได้ว่า ตัวอย่างเช่น กระแสเหนี่ยวนำสามารถสร้างขึ้นได้ด้วยแม่เหล็กที่ค่อนข้างอ่อน แต่ความเร็วในการเคลื่อนที่ของแม่เหล็กนี้จะต้องสูงมาก

บุคคลแรกที่ได้รับกฎนี้คือ M. Faraday นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ แนวคิดของฟลักซ์แม่เหล็กช่วยให้มองลึกลงไปถึงธรรมชาติที่เป็นหนึ่งเดียวของปรากฏการณ์ทางไฟฟ้าและแม่เหล็ก

รายการวรรณกรรมเพิ่มเติม:

หนังสือเรียนฟิสิกส์เบื้องต้น. เอ็ด จี.เอส. Landsberga, T. 2. M. , 1974 Yavorsky BM, Pinsky AA, Fundamentals of Physics, vol. 2., M. Fizmatlit., 2003 คุณรู้จักโฟลวดีไหม// Kvant. - 2552. - ฉบับที่ 3. - ส. 32-33. Aksenovich L. A. ฟิสิกส์ในโรงเรียนมัธยม: ทฤษฎี งาน การทดสอบ: Proc ค่าเผื่อสำหรับสถาบันที่ให้บริการทั่วไป สภาพแวดล้อม, การศึกษา / L. A. Aksenovich, N. N. Rakina, K. S. Farino; เอ็ด เค. เอส. ฟาริโน. - Mn.: Adukatsy i vykhavanne, 2004. - P.344.

หัวข้อบทเรียน:

การค้นพบการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า สนามแม่เหล็ก.

เป้า: แนะนำนักเรียนเกี่ยวกับปรากฏการณ์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า

ระหว่างเรียน

I. ช่วงเวลาขององค์กร

ครั้งที่สอง อัพเดทความรู้.

1. การสำรวจหน้าผาก

• สมมติฐานของแอมแปร์คืออะไร?
• การซึมผ่านของแม่เหล็กคืออะไร?
• สารใดที่เรียกว่าพาราและไดอะแมกเนต
• เฟอร์ไรต์คืออะไร?
• เฟอร์ไรท์ใช้ที่ไหน?
• รู้ได้อย่างไรว่ามีสนามแม่เหล็กรอบโลก?
• ขั้วแม่เหล็กเหนือและใต้ของโลกอยู่ที่ไหน?
• กระบวนการใดเกิดขึ้นในแมกนีโตสเฟียร์ของโลก
• อะไรคือสาเหตุของการมีอยู่ของสนามแม่เหล็กใกล้โลก?

2. การวิเคราะห์การทดลอง

การทดลองที่ 1

เข็มแม่เหล็กบนขาตั้งถูกนำไปที่ด้านล่างแล้วไปที่ปลายด้านบนของขาตั้งกล้อง ทำไมลูกศรถึงปลายล่างของขาตั้งกล้องจากด้านใดด้านหนึ่งที่มีขั้วใต้และปลายด้านบน - ปลายด้านเหนือ(วัตถุที่เป็นเหล็กทั้งหมดอยู่ในสนามแม่เหล็กโลก ภายใต้อิทธิพลของสนามนี้ พวกมันจะถูกทำให้เป็นแม่เหล็ก และส่วนล่างของวัตถุจะตรวจจับขั้วแม่เหล็กเหนือ และด้านบน - ทิศใต้)

การทดลองที่ 2

ในจุกไม้ก๊อกขนาดใหญ่ ทำร่องเล็ก ๆ สำหรับลวด ลดจุกก๊อกลงในน้ำและวางลวดไว้ด้านบนโดยวางขนานกัน ในกรณีนี้ลวดพร้อมกับไม้ก๊อกจะหมุนและติดตั้งตามแนวเส้นลมปราณ ทำไม(เส้นลวดถูกทำให้เป็นแม่เหล็กและตั้งอยู่ในสนามโลกเหมือนเข็มแม่เหล็ก)

สาม. เรียนรู้วัสดุใหม่

มีแรงแม่เหล็กระหว่างประจุไฟฟ้าที่เคลื่อนที่ ปฏิสัมพันธ์ทางแม่เหล็กอธิบายตามแนวคิดของสนามแม่เหล็กที่มีอยู่รอบๆ ประจุไฟฟ้าที่เคลื่อนที่ สนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กเกิดจากแหล่งเดียวกัน - ประจุไฟฟ้า สามารถสันนิษฐานได้ว่ามีความเกี่ยวข้องระหว่างกัน

ในปี 1831 M. Faraday ได้ยืนยันการทดลองนี้ เขาค้นพบปรากฏการณ์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า (สไลด์ 1.2)

การทดลองที่ 1

เราเชื่อมต่อกัลวาโนมิเตอร์เข้ากับขดลวดและเราจะนำแม่เหล็กถาวรออกมา เราสังเกตการเบี่ยงเบนของเข็มแกลวาโนมิเตอร์ กระแส (การเหนี่ยวนำ) ปรากฏขึ้น (สไลด์ 3)

กระแสในตัวนำเกิดขึ้นเมื่อตัวนำอยู่ในบริเวณสนามแม่เหล็กสลับ (สไลด์ 4-7)

ฟาราเดย์เป็นตัวแทนของสนามแม่เหล็กสลับเป็นการเปลี่ยนแปลงจำนวนเส้นแรงที่ทะลุผ่านพื้นผิวซึ่งล้อมรอบด้วยเส้นชั้นที่กำหนด ตัวเลขนี้ขึ้นอยู่กับการเหนี่ยวนำที่ สนามแม่เหล็กจากบริเวณเส้นชั้นความสูงส และการวางแนวในฟิลด์ที่กำหนด

F \u003d BS คอส - สนามแม่เหล็ก.

F [Wb] เวเบอร์ (สไลด์ 8)

กระแสเหนี่ยวนำสามารถมีทิศทางที่แตกต่างกัน ซึ่งขึ้นอยู่กับว่าฟลักซ์แม่เหล็กที่ทะลุผ่านวงจรลดลงหรือเพิ่มขึ้น กฎสำหรับการกำหนดทิศทางของกระแสที่เหนี่ยวนำถูกกำหนดขึ้นในปี 1833 อี. เอ็กซ์. เลนซ์.

การทดลองที่ 2

เราเลื่อนแม่เหล็กถาวรเข้าไปในวงแหวนอะลูมิเนียมน้ำหนักเบา วงแหวนจะถูกผลักออก และเมื่อยืดออก วงแหวนจะถูกดึงดูดไปที่แม่เหล็ก

ผลลัพธ์ไม่ได้ขึ้นอยู่กับขั้วของแม่เหล็ก แรงผลักและแรงดึงดูดนั้นอธิบายได้จากการปรากฏตัวของกระแสเหนี่ยวนำในนั้น

เมื่อผลักแม่เหล็กเข้าไป ฟลักซ์แม่เหล็กผ่านวงแหวนจะเพิ่มขึ้น: แรงผลักของวงแหวนในเวลาเดียวกันแสดงให้เห็นว่ากระแสเหนี่ยวนำในนั้นมีทิศทางที่เวกเตอร์การเหนี่ยวนำของสนามแม่เหล็กมีทิศทางตรงกันข้ามกับ เวกเตอร์การเหนี่ยวนำของสนามแม่เหล็กภายนอก

กฎของ Lenz:

กระแสเหนี่ยวนำจะมีทิศทางที่สนามแม่เหล็กป้องกันการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กซึ่งทำให้เกิดกระแสเหนี่ยวนำเสมอ(สไลด์ 9)

IV. การทำงานในห้องปฏิบัติการ

ห้องปฏิบัติการในหัวข้อ "การตรวจสอบเชิงทดลองของกฎ Lenz"

อุปกรณ์และวัสดุ:มิลลิแอมมิเตอร์ คอยล์-คอยล์ แม่เหล็กคันศร

ขั้นตอนการทำงาน

1. เตรียมโต๊ะ.

« ฟิสิกส์ - เกรด 11"

การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า

Michael Faraday นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษมั่นใจในธรรมชาติที่เป็นหนึ่งเดียวของปรากฏการณ์ทางไฟฟ้าและแม่เหล็ก
สนามแม่เหล็กที่แปรผันตามเวลาจะสร้างสนามไฟฟ้า และสนามไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงจะสร้างสนามแม่เหล็ก
ในปี พ.ศ. 2374 ฟาราเดย์ได้ค้นพบปรากฏการณ์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งเป็นพื้นฐานสำหรับอุปกรณ์เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่เปลี่ยนพลังงานกลเป็นพลังงานกระแสไฟฟ้า

ปรากฏการณ์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า

ปรากฏการณ์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าคือการเกิดขึ้นของกระแสไฟฟ้าในวงจรตัวนำ ซึ่งอยู่ในสนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลงตามเวลา หรือเคลื่อนที่ในสนามแม่เหล็กคงที่ในลักษณะที่จำนวนเส้นเหนี่ยวนำแม่เหล็กทะลุผ่านวงจร การเปลี่ยนแปลง

สำหรับการทดลองมากมายของเขา ฟาราเดย์ใช้ขดลวดสองอัน แม่เหล็ก สวิตช์ แหล่งกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง และกัลวาโนมิเตอร์

กระแสไฟฟ้าสามารถทำให้เหล็กเป็นแม่เหล็กได้ แม่เหล็กสามารถทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าได้หรือไม่?

จากผลการทดลองพบว่าฟาราเดย์ คุณสมบัติหลักปรากฏการณ์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า:

หนึ่ง). กระแสเหนี่ยวนำเกิดขึ้นในหนึ่งในขดลวดในขณะที่ปิดหรือเปิดวงจรไฟฟ้าของอีกขดลวดหนึ่งซึ่งไม่เคลื่อนที่เมื่อเทียบกับขดลวดแรก

2) กระแสเหนี่ยวนำเกิดขึ้นเมื่อความแรงของกระแสในขดลวดตัวใดตัวหนึ่งเปลี่ยนไปด้วยความช่วยเหลือของรีโอสแตท 3). กระแสเหนี่ยวนำเกิดขึ้นเมื่อขดลวดเคลื่อนที่สัมพันธ์กัน 4). กระแสเหนี่ยวนำเกิดขึ้นเมื่อแม่เหล็กถาวรเคลื่อนที่สัมพันธ์กับขดลวด

เอาท์พุต:

ในวงจรตัวนำแบบปิด กระแสจะเกิดขึ้นเมื่อจำนวนของเส้นเหนี่ยวนำแม่เหล็กทะลุผ่านพื้นผิวที่ล้อมรอบด้วยวงจรนี้เปลี่ยนไป
และยิ่งจำนวนเส้นของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กเปลี่ยนแปลงเร็วเท่าใด กระแสเหนี่ยวนำที่เกิดขึ้นก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น

มันไม่สำคัญแม้ว่า ซึ่งเป็นสาเหตุของการเปลี่ยนแปลงจำนวนเส้นของการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก
นี่อาจเป็นการเปลี่ยนแปลงจำนวนเส้นของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กที่ทะลุผ่านพื้นผิวที่ล้อมรอบด้วยวงจรตัวนำคงที่ เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงความแรงของกระแสในขดลวดที่อยู่ติดกัน

และการเปลี่ยนแปลงของจำนวนเส้นเหนี่ยวนำเนื่องจากการเคลื่อนที่ของวงจรในสนามแม่เหล็กที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกัน ความหนาแน่นของเส้นที่แปรผันตามพื้นที่ เป็นต้น

สนามแม่เหล็ก

สนามแม่เหล็ก- นี่เป็นลักษณะของสนามแม่เหล็กซึ่งขึ้นอยู่กับเวกเตอร์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กในทุกจุดของพื้นผิวที่ล้อมรอบด้วยเส้นชั้นความสูงแบบปิด

มีตัวนำปิดแบน (วงจร) ล้อมรอบพื้นผิวด้วยพื้นที่ S และวางไว้ในสนามแม่เหล็กที่สม่ำเสมอ
ปกติ (เวกเตอร์ที่มีโมดูลัสเท่ากับหนึ่ง) กับระนาบของตัวนำทำมุม α กับทิศทางของเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก

ฟลักซ์แม่เหล็ก Ф (ฟลักซ์ของเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก) ผ่านพื้นผิวที่มีพื้นที่ S มีค่าเท่ากับผลคูณของโมดูลัสของเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กตามพื้นที่ S และโคไซน์ของมุม α ระหว่างเวกเตอร์และ:

Ф = BScos α

ที่ไหน
Bcos α = Bn- การฉายเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กบนเส้นปกติไปยังระนาบรูปร่าง
นั่นเป็นเหตุผล

Ф = B n S

ฟลักซ์แม่เหล็กยิ่งมากขึ้นเท่านั้น โรงแรมและ ส.

ฟลักซ์แม่เหล็กขึ้นอยู่กับทิศทางของพื้นผิวที่สนามแม่เหล็กทะลุผ่าน

ฟลักซ์แม่เหล็กสามารถตีความได้ในเชิงกราฟิกว่าเป็นปริมาณที่เป็นสัดส่วนกับจำนวนเส้นของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กที่ทะลุผ่านพื้นผิวที่มีพื้นที่ ส.

หน่วยของฟลักซ์แม่เหล็กคือ เวเบอร์.
ฟลักซ์แม่เหล็กใน 1 เวเบอร์ ( 1 วัตต์) ถูกสร้างขึ้นโดยสนามแม่เหล็กสม่ำเสมอที่มีการเหนี่ยวนำ 1 T ผ่านพื้นผิว 1 ม. 2 ซึ่งตั้งฉากกับเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก

สรุปบทเรียนในหัวข้อ:

"การเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็ก".

จุดประสงค์ของบทเรียน: แนะนำแนวคิดของการเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็กตามแผนคำตอบเกี่ยวกับปริมาณทางกายภาพ

วัตถุประสงค์การศึกษาของบทเรียน:

1. สร้างความเข้าใจที่ถูกต้องเกี่ยวกับเวกเตอร์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กเป็นลักษณะอำนาจของสนามแม่เหล็ก
2. ป้อนหน่วยของการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก
3. สร้างแนวคิดที่ถูกต้องเกี่ยวกับทิศทางของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กและการแสดงสนามแม่เหล็กแบบกราฟิก

การพัฒนางานของบทเรียน:

1. สร้างความสัมพันธ์ระหว่างทฤษฎีและการทดลองในการศึกษาปรากฏการณ์
2. การพัฒนาทักษะในการวิเคราะห์และสรุปผลเพิ่มเติม
3. รักษาความสนใจในเรื่องเมื่อทำการทดลอง

งานการศึกษาของบทเรียน:

1. ส่งเสริมความรู้สึกเป็นกันเองความปรารถนาดีและความสามารถในการรับฟังซึ่งกันและกัน

ทักษะที่นักเรียนได้รับ:เปรียบเทียบผลการทดลอง สังเกต วิเคราะห์ สรุปและสรุปผล อธิบายปรากฏการณ์ทางกายภาพ แก้ปัญหา พัฒนาคำพูด

เครื่องมือการฝึกอบรมด้านเทคนิคและซอฟต์แวร์:ไวท์บอร์ดแบบโต้ตอบ, คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล, เครื่องฉายมัลติมีเดีย, โปรแกรมนำเสนอ Microsoft Power Point, การนำเสนอ "การเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็ก", คลิปวิดีโอ "สนามแม่เหล็กโลก", "พายุแม่เหล็ก"

อุปกรณ์: แผ่นงาน แถบและแม่เหล็กอาร์ค ตัวนำ แหล่งกระแส กุญแจ ขาตั้งสามขา ตะไบเหล็ก

ระหว่างเรียน:

1. ช่วงเวลาขององค์กร

2. คำชี้แจงคำถามโดยใช้ส่วนวิดีโอ "สนามแม่เหล็กของโลก"

พลังของวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ทำให้ประหลาดใจแม้กระทั่งความคิดที่ไม่มีประสบการณ์: มันสามารถแยกนิวเคลียสของอะตอม ไปถึงมุมที่ไกลโพ้นของจักรวาล ค้นพบกฎของจักรวาล แต่ไม่ว่าเราจะชอบหรือไม่ ชะตากรรมของมนุษยชาติในอนาคตขึ้นอยู่กับปฏิสัมพันธ์ทางแม่เหล็กของดวงอาทิตย์และโลก

แสดงคลิปวิดีโอ ประเด็นที่กล่าวถึง:

1. อะไรคือสาเหตุของการมีอยู่ของสนามแม่เหล็กโลก?
2. ดวงอาทิตย์ส่งผลต่อโลกอย่างไร?
3. อะไรคือบทบาทของสนามแม่เหล็กโลกในการมีปฏิสัมพันธ์กับดวงอาทิตย์?

วันนี้ทุกคนควรมีความเข้าใจอย่างถ่องแท้เกี่ยวกับสาระสำคัญของกระบวนการทางกายภาพที่ชีวิตของเขาขึ้นอยู่กับ

3. การทดสอบความรู้ของนักเรียนอย่างครอบคลุมดังนั้นมาจัดระบบความรู้ที่เรามีในหัวข้อ: "สนามแม่เหล็ก"

"จิตใจที่คิดจะไม่รู้สึกมีความสุขจนกว่าจะประสบความสำเร็จในการผูกข้อเท็จจริงที่แตกต่างกันที่สังเกตได้" เฮฟวี่.

แบบสำรวจส่วนหน้า + คำตอบส่วนตัวเกี่ยวกับคำอธิบายและการสาธิตการทดลองแบบดั้งเดิมในหัวข้อนี้

1. สนามแม่เหล็กคืออะไร?
2. อะไรสร้างสนามแม่เหล็ก?
3. ใครเป็นผู้ค้นพบสนามแม่เหล็กรอบ ๆ ตัวนำที่มีกระแสไฟฟ้าเป็นคนแรก?
4. แสดงให้เห็นถึงประสบการณ์ของ Oersted
5. สนามแม่เหล็กแสดงเป็นกราฟอย่างไร?
6. วิธีถ่ายภาพเส้นแม่เหล็กโดยใช้ตะไบเหล็ก แสดงตามประสบการณ์
7. เส้นแม่เหล็กของตัวนำตรง โซลินอยด์ และแม่เหล็กถาวรคืออะไร?
8. จะตรวจจับการมีอยู่ของแรงที่กระทำต่อตัวนำที่มีกระแสไฟฟ้าในสนามแม่เหล็กได้อย่างไร?
9. จะกำหนดทิศทางของแรงนี้ได้อย่างไร?
10. ระบุกฎมือซ้าย

4. ตรวจการบ้านแบบฝึกหัด 36.

5. อัพเดทความรู้

คุณคิดอย่างไร อะไรเป็นตัวกำหนดว่าการทำงานร่วมกันของแม่เหล็กถาวรและตัวนำที่มีกระแสไฟฟ้าจะแรงเพียงใด สมมติฐานคืออะไร?

"ความรู้ทั้งหมดของเราเริ่มต้นจากประสบการณ์อย่างไม่ต้องสงสัย" (อิมมานูเอล คานท์).ตรวจสอบประสบการณ์

ประสบการณ์: ค้นหาว่าแม่เหล็กชนิดใดที่เสนอให้คุณมีผลต่อวัตถุที่เป็นเหล็กมากกว่า

ดังนั้น เราควรแนะนำค่าที่จะบอกลักษณะของสนามแม่เหล็กและแสดงแรงที่กระทำต่อตัวนำที่มีกระแสไฟฟ้า วัตถุเหล็ก และอนุภาคที่มีประจุเคลื่อนที่ ค่านี้เรียกว่าการเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็ก

วัตถุประสงค์ของบทเรียน: เพื่อกำหนดลักษณะการเหนี่ยวนำของสนามแม่เหล็กตามแผน:

1. คำจำกัดความของปริมาณทางกายภาพ
2. สัญลักษณ์;
3. สูตรคำนวณ;
4. ทิศทาง;
5. หน่วย

6. คำอธิบายเนื้อหาใหม่ในบทเรียนพวกเขากรอกแผ่นงานดังนั้นพวกเขาจึงได้รับข้อมูลสรุปอ้างอิงในหัวข้อนี้

ประสบการณ์: ปฏิสัมพันธ์ของแม่เหล็กคันศรถาวรและตัวนำที่มีกระแสไฟฟ้า

วัตถุประสงค์: เพื่อค้นหาว่าอะไรคือตัวกำหนดความแข็งแกร่งของการโต้ตอบ

เอาท์พุต: แรงแม่เหล็ก อันตรกิริยาขึ้นอยู่กับสนามแม่เหล็ก ความแรงของกระแส และความยาวของตัวนำ

F/IL=const B=F/IL B - การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก

เอาท์พุต: การเหนี่ยวนำแม่เหล็กเป็นลักษณะกำลังของแม่เหล็ก เขตข้อมูล ยิ่งโมดูลัสของการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก ณ จุดที่กำหนดมากเท่าไร สนามก็จะยิ่งมีแรงกระทำต่อตัวนำที่มีกระแสหรือประจุเคลื่อนที่มากเท่านั้น

การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก - ลักษณะพลังงานของสนามแม่เหล็กซึ่งโมดูลนั้นเท่ากับอัตราส่วนของโมดูลของแรงที่สนามกระทำกับแม่เหล็กตั้งฉาก เดินสายตัวนำกับกระแสตามความแรงของกระแสและความยาวของตัวนำ

หน่วยการวัด 1Tl=1N/A*m, เทสลา หน่วยวัดได้รับการตั้งชื่อตามวิศวกรไฟฟ้าชาวเซอร์เบีย Nikola Tesla ซึ่งมีรูปภาพปรากฏอยู่บนสไลด์

การเหนี่ยวนำแม่เหล็กเป็นปริมาณเวกเตอร์สรุป: มันถูกนำไปสัมผัสกับเส้นแม่เหล็กฉันเตือนคุณว่าทิศทางของเส้นแม่เหล็กถูกกำหนดโดยกฎมือขวาทิศทางของแม่เหล็ก การเหนี่ยวนำบ่งชี้ขั้วเหนือของเข็มแม่เหล็กจากนั้นสามารถให้คำจำกัดความที่แม่นยำยิ่งขึ้นของเส้นแม่เหล็กได้ดังต่อไปนี้: เส้นเหล่านี้ในแต่ละจุดที่สัมผัสกันตรงกับเวกเตอร์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก

เนื่องจากสนามแม่เหล็กเกิดขึ้นรอบๆ ตัวนำที่มีกระแสของการกำหนดค่าต่างๆ แม้ว่าเส้นแม่เหล็กจะปิดอยู่เสมอ แต่ก็สามารถมีการกำหนดค่าที่แตกต่างกันได้ ดังนั้นสนามแม่เหล็กจึงถูกจำแนกเป็นเนื้อเดียวกันและไม่เป็นเนื้อเดียวกัน เส้นแม่เหล็กของสนามสม่ำเสมออยู่ห่างจากกันและมีทิศทางเดียวกัน ในรูป ให้ระบุเวกเตอร์ของขนาด โดยการเหนี่ยวนำโดยสังเกตว่าต้องมีทิศทางเดียวกันและยาวเท่ากัน

เอาท์พุต: สนามแม่เหล็กเรียกว่าเอกพันธ์ (homogeneous) ถ้าทุกจุดของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กเท่ากันทั้งขนาดและทิศทาง

7. ตรวจสอบความเข้าใจของนักเรียนเกี่ยวกับความรู้ใหม่

ตอบคำถาม:

1. ความแรงของสนามแม่เหล็กเรียกว่าอะไร?
2. มันถูกกำหนดอย่างไร?
3. สูตรใดที่ใช้ในการคำนวณโมดูลัสของการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก?
4. เราสามารถพูดได้ว่าแม่เหล็ก การเหนี่ยวนำขึ้นอยู่กับความแรงของแม่เหล็ก สนามกระทำกับตัวนำที่มีกระแสไฟฟ้า ความแรงของกระแส ความยาวของตัวนำ?
5. หน่วยวัดสำหรับการเหนี่ยวนำแม่เหล็กเรียกว่าอะไร?
6. ตามตัวเลขในตำราเรียน 120,121,122 (หน้า 159) ให้พิจารณาว่าฟิลด์ใดเป็นเนื้อเดียวกันและไม่เป็นเนื้อเดียวกัน
7. สนามแม่เหล็กโลกสม่ำเสมอหรือไม่?

8. การรวบรวมความรู้ของนักเรียน

เรียกใช้การทดสอบการปฏิบัติ:

ตัวเลือกที่ 1:

1. เมื่อประจุไฟฟ้าอยู่นิ่งจะพบ....

2. ตะไบเหล็กถูกจัดเรียงอย่างไรในสนามแม่เหล็กกระแสตรง?

ก. สุ่ม ข. เป็นวงกลมล้อมรอบตัวนำ

3. ขั้วใดของเข็มแม่เหล็กระบุทิศทางของเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก?

ก. ภาคเหนือ ข. ภาคใต้

ก. ใช่ ข. ไม่ใช่

5. อะไรเป็นตัวกำหนดแรงที่สนามแม่เหล็กกระทำต่อตัวนำที่มีกระแส

ก. พื้นที่หน้าตัดของตัวนำ

ข. การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก

V. กระแส

G. เวลาของอิทธิพลของสนามแม่เหล็กบนตัวนำ

ง. ความยาวของตัวนำ

ตัวเลือกที่ 2:

1. เมื่อประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่ แสดงว่ามี (s) อยู่รอบๆ พวกมัน

ก. สนามไฟฟ้า ข. สนามแม่เหล็ก

ข. สนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก

2. เส้นแม่เหล็กของขดลวดกับกระแสคืออะไร?

ก. เส้นโค้งปิด ข. เส้นตรง

ข. เส้นเว้นระยะแบบสุ่ม

3. การเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็กวัดในหน่วยใด

ก. นิวตัน ข. แอมแปร์ โวลต์ เทสลา

4. สนามแม่เหล็กที่แสดงในรูปเป็นชุดเดียวกันหรือไม่?

ก. ใช่ ข. ไม่ใช่

5. เวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กมีทิศทางอย่างไร?

ก. เส้นสัมผัสกับเส้นแม่เหล็ก ข. เส้นสัมผัสกับตัวนำที่มีกระแส

ตรวจสอบเพื่อนร่วมโต๊ะของคุณ: ตัวเลือก 1: 1-A, 2-B, 3-A, 4-A, 5-BVD

ตัวเลือก 2: 1-C,2-A,3-C,4-B,5-A

9. การบ้าน:§46 ตอบคำถามหลังย่อหน้าด้วยวาจา แบบฝึกหัด: 37 (เป็นลายลักษณ์อักษร)

10. ผลของบทเรียน

1. คุณเรียนรู้อะไรใหม่ คุณได้เรียนรู้อะไรบ้าง?
2. คุณพบว่าอะไรยากเป็นพิเศษ?
3. วัสดุใดที่สร้างความสนใจมากที่สุด?

กระแสของอนุภาคมีประจุที่บินจากดวงอาทิตย์มาถึงโลกภายใน 8 นาที สิ่งนี้นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็กโลก ที่เรียกว่าพายุแม่เหล็ก ณ จุดนี้ผู้คนมีความดันโลหิตเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ในวันที่เกิดเปลวสุริยะ จำนวนโรคหัวใจและหลอดเลือดจะเพิ่มขึ้น มีการเปลี่ยนแปลงแม้กระทั่งในเลือด องค์ประกอบของเลือดประกอบด้วยไอออนบวกและลบ และสนามแม่เหล็กจะส่งผลต่ออนุภาคที่มีประจุเท่านั้น แม่เหล็กที่เปลี่ยนไป สนามพลังทำให้อนุภาคเลือดพุ่งกระฉูด เพิ่มความเฉื่อยชา

การออกกำลังของกล้ามเนื้อ การพลศึกษา และการเล่นกีฬาจะช่วยปรับให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงของสิ่งแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวย มีการปรับปรุงการไหลเวียนโลหิต ออกซิเจนไปเลี้ยงอวัยวะทั้งหมด เพิ่มความต้านทานของร่างกายต่อการเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็กโลก

นักปรัชญาคนหนึ่งถูกถาม: "อะไรคือสิ่งสำคัญที่สุดในชีวิต: ความมั่งคั่งหรือชื่อเสียง" นักปราชญ์ตอบว่า: "ความมั่งคั่งและชื่อเสียงไม่ได้ทำให้คนมีความสุข สุขภาพเป็นแหล่งความสุขและความสุขที่สำคัญที่สุดแหล่งหนึ่ง” คุณต้องการอะไร!

ย้อนกลับ

ความสนใจ! การแสดงตัวอย่างสไลด์มีวัตถุประสงค์เพื่อให้ข้อมูลเท่านั้น และอาจไม่ได้แสดงถึงขอบเขตทั้งหมดของงานนำเสนอ หากคุณสนใจงานนี้ โปรดดาวน์โหลดเวอร์ชันเต็ม

วัตถุประสงค์ของบทเรียน:

• เกี่ยวกับการศึกษา- เพื่อเปิดเผยสาระสำคัญของปรากฏการณ์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า อธิบายกฎ Lenz ให้นักเรียนฟังและสอนวิธีใช้กฎนี้เพื่อกำหนดทิศทางของกระแสเหนี่ยวนำ อธิบายกฎของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า สอนนักเรียนให้คำนวณ EMF ของการเหนี่ยวนำในกรณีที่ง่ายที่สุด
• เกี่ยวกับการศึกษา- เพื่อพัฒนาความสนใจทางปัญญาของนักเรียนความสามารถในการคิดอย่างมีเหตุผลและสรุป พัฒนาแรงจูงใจในการสอนและความสนใจในวิชาฟิสิกส์ พัฒนาความสามารถในการมองเห็นความเชื่อมโยงระหว่างฟิสิกส์และการปฏิบัติ
• เกี่ยวกับการศึกษา- เพื่อปลูกฝังความรักในการทำงานของนักเรียนความสามารถในการทำงานเป็นกลุ่ม ส่งเสริมวัฒนธรรมการพูดในที่สาธารณะ

อุปกรณ์:

• ตำรา "ฟิสิกส์ - 11" G.Ya.Myakishev, B.B.Bukhovtsev, V.M.Charugin
• จี.เอ็น. สเตฟาโนวา
• "ฟิสิกส์ - 11" แผนการสอนสำหรับหนังสือเรียนโดย G.Ya Myakishev, B.B. Bukhovtsev ผู้แต่ง - ผู้เรียบเรียง G.V. มาร์คิน.
• คอมพิวเตอร์และโปรเจคเตอร์
• วัสดุ "ห้องสมุดโสตทัศนูปกรณ์".
• การนำเสนอสำหรับบทเรียน

แผนการเรียน:

ขั้นตอนบทเรียน	เวลา นาที	วิธีการและเทคนิค
1. ช่วงเวลาขององค์กร: บทนำ ข้อมูลทางประวัติศาสตร์		ข้อความจากครูเกี่ยวกับหัวข้อ เป้าหมายและวัตถุประสงค์ของบทเรียน สไลด์ 1 ชีวิตและผลงานของ M. Faraday (ข้อความของนักเรียน). สไลด์ 2, 3, 4.
2. คำอธิบายเนื้อหาใหม่ คำจำกัดความของแนวคิด "การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า", "กระแสเหนี่ยวนำ" การแนะนำแนวคิดของฟลักซ์แม่เหล็ก การเชื่อมต่อฟลักซ์แม่เหล็กกับจำนวนเส้นเหนี่ยวนำ หน่วยของฟลักซ์แม่เหล็ก กฎของ E.H. Lenz ศึกษาการพึ่งพาของกระแสเหนี่ยวนำ (และ EMF เหนี่ยวนำ) กับจำนวนรอบในขดลวดและอัตราการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็ก การประยุกต์ใช้ EMR ในทางปฏิบัติ		1. สาธิตการทดลอง EMR วิเคราะห์การทดลอง ดูคลิปวิดีโอ "ตัวอย่างการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า" สไลด์ 5, 6 2. การสนทนา การดูการนำเสนอ สไลด์ 7. 3. การสาธิตความถูกต้องของกฎ Lenz คลิปวิดีโอ "กฎของเลนซ์" สไลด์ 8, 9. 4. ทำงานในสมุดบันทึก, วาดภาพ, ทำงานกับหนังสือเรียน 5. การสนทนา การทดลอง. ดูวิดีโอส่วน "กฎของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า" การดูงานนำเสนอ สไลด์ 10, 11. 6. ดูงานนำเสนอ Slide 12.
3. การรวมเนื้อหาที่ศึกษา	10	1. การแก้ปัญหาหมายเลข 1819,1821 (1.3.5) (ชุดปัญหาทางฟิสิกส์ 10-11. G.N. Stepanova)
4. สรุป	2	2. ภาพรวมของเนื้อหาที่ศึกษาโดยนักเรียน
5. การบ้าน	1	§ 8-11 (สอน), R. No. 902 (b, d, e), 911 (เป็นลายลักษณ์อักษรในสมุดบันทึก)

ระหว่างเรียน

I. ช่วงเวลาขององค์กร

1. สนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กเกิดจากแหล่งเดียวกัน - ประจุไฟฟ้า ดังนั้นจึงสันนิษฐานได้ว่ามีความสัมพันธ์บางอย่างระหว่างฟิลด์เหล่านี้ ข้อสันนิษฐานนี้พบการยืนยันการทดลองในปี ค.ศ. 1831 ในการทดลองของ M. Faraday นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษที่โดดเด่น ซึ่งเขาได้ค้นพบปรากฏการณ์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า (สไลด์ 1) .

Epigraph:

“ฟลุค.
ตกอยู่หุ้นเดียวเท่านั้น
เตรียมใจ

ล.พาสเตอร์นัค

2. เรียงความทางประวัติศาสตร์โดยย่อเกี่ยวกับชีวิตและผลงานของ M. Faraday (ข้อความของนักเรียน). (สไลด์ 2, 3)

ครั้งที่สองเป็นครั้งแรกที่ปรากฏการณ์ที่เกิดจากสนามแม่เหล็กสลับถูกสังเกตในปี พ.ศ. 2374 โดย M. Faraday เขาแก้ปัญหา: สนามแม่เหล็กสามารถทำให้กระแสไฟฟ้าไหลในตัวนำได้หรือไม่? (สไลด์ 4)

M. Faraday แย้งว่ากระแสไฟฟ้าสามารถดึงดูดเหล็กได้ แม่เหล็กสามารถทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าได้หรือไม่? ไม่พบการเชื่อมต่อนี้เป็นเวลานาน เป็นการยากที่จะนึกถึงสิ่งสำคัญ กล่าวคือ: แม่เหล็กเคลื่อนที่หรือสนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลง สามารถกระตุ้นกระแสไฟฟ้าในขดลวดได้ (สไลด์ 5)
(ดูคลิปวิดีโอ "ตัวอย่างการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า") (สไลด์ 6)

คำถาม:

1. คุณคิดว่าอะไรทำให้กระแสไฟฟ้าไหลในขดลวด?
2. ทำไมปัจจุบันสั้น?
3. เหตุใดจึงไม่มีกระแสเมื่อแม่เหล็กอยู่ภายในขดลวด (รูปที่ 1) เมื่อตัวเลื่อนรีโอสแตตไม่เคลื่อนที่ (รูปที่ 2) เมื่อขดลวดหนึ่งหยุดเคลื่อนที่เมื่อเทียบกับอีกขดลวดหนึ่ง

เอาท์พุต:กระแสจะปรากฏขึ้นเมื่อสนามแม่เหล็กเปลี่ยนแปลง

ปรากฏการณ์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าประกอบด้วยการเกิดขึ้นของกระแสไฟฟ้าในวงจรตัวนำ ซึ่งอยู่ในสนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลงตามเวลา หรือเคลื่อนที่ในสนามแม่เหล็กคงที่ในลักษณะที่จำนวนเส้นเหนี่ยวนำแม่เหล็กทะลุทะลวง การเปลี่ยนแปลงของวงจร
ในกรณีของสนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลง คุณสมบัติหลัก B - เวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กสามารถเปลี่ยนขนาดและทิศทางได้ แต่ยังสังเกตเห็นปรากฏการณ์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าในสนามแม่เหล็กที่มีค่าคงที่ V

คำถาม:อะไรที่เปลี่ยนไป?

พื้นที่ที่สนามแม่เหล็กแทรกซึมมีการเปลี่ยนแปลงเช่น จำนวนเส้นแรงที่แทรกซึมบริเวณนี้เปลี่ยนไป

ในการระบุลักษณะของสนามแม่เหล็กในพื้นที่หนึ่ง ๆ ปริมาณทางกายภาพจะถูกนำมาใช้ - ฟลักซ์แม่เหล็ก - F(สไลด์ 7)

สนามแม่เหล็ก ฉผ่านพื้นที่ผิว สเรียกค่าเท่ากับผลคูณของโมดูลัสของเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก ที่ไปที่จัตุรัส สและโคไซน์ของมุมระหว่างเวกเตอร์ ที่และ น.

F \u003d BS คอส

งาน B cos = B nเป็นการฉายเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไปยังเส้นปกติ นสู่ระนาบรูปร่าง นั่นเป็นเหตุผล F \u003d Bn S.

หน่วยฟลักซ์แม่เหล็ก - Wb(เวเบอร์).

ฟลักซ์แม่เหล็ก 1 เวเบอร์ (Wb) ถูกสร้างขึ้นโดยสนามแม่เหล็กสม่ำเสมอที่มีการเหนี่ยวนำ 1 T ผ่านพื้นผิว 1 ม. 2 ซึ่งตั้งฉากกับเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก
สิ่งสำคัญในปรากฏการณ์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าคือการสร้างสนามไฟฟ้าโดยสนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับ กระแสจะปรากฏในขดลวดปิด ซึ่งทำให้สามารถบันทึกปรากฏการณ์ได้ (รูปที่ 1)
กระแสเหนี่ยวนำที่เกิดขึ้นในทิศทางเดียวหรืออีกทางหนึ่งมีปฏิสัมพันธ์กับแม่เหล็ก ขดลวดที่มีกระแสไหลผ่านเป็นเหมือนแม่เหล็กที่มีสองขั้ว - เหนือและใต้ ทิศทางของกระแสเหนี่ยวนำกำหนดว่าปลายขดลวดใดทำหน้าที่เป็นขั้วเหนือ ตามกฎการอนุรักษ์พลังงาน เป็นไปได้ที่จะทำนายว่าขดลวดจะดึงดูดแม่เหล็กในกรณีใด และในกรณีใดแม่เหล็กจะผลักกัน
หากนำแม่เหล็กเข้ามาใกล้ขดลวดมากขึ้น กระแสเหนี่ยวนำของทิศทางนี้จะปรากฏขึ้น แม่เหล็กจะต้องถูกผลักออกไป ในการทำให้แม่เหล็กเข้าใกล้ขดลวดมากขึ้น จะต้องทำงานที่เป็นบวก ขดลวดจะคล้ายกับแม่เหล็ก หมุนด้วยขั้วเดียวกันกับแม่เหล็กที่เข้าใกล้มัน เหมือนขั้วผลักกัน. การถอดแม่เหล็กเป็นสิ่งที่ตรงกันข้าม

ในกรณีแรก ฟลักซ์แม่เหล็กจะเพิ่มขึ้น (รูปที่ 5) และในกรณีที่สองจะลดลง นอกจากนี้ในกรณีแรกเส้นเหนี่ยวนำ B / ของสนามแม่เหล็กที่สร้างขึ้นโดยกระแสเหนี่ยวนำที่เกิดขึ้นในขดลวดจะออกมาจากปลายด้านบนของขดลวดเนื่องจาก ขดลวดขับไล่แม่เหล็กและในกรณีที่สองจะเข้าสู่ปลายนี้ เส้นเหล่านี้แสดงเป็นสีเข้มกว่าในรูป ในกรณีแรก ขดลวดที่มีกระแสจะคล้ายกับแม่เหล็ก โดยมีขั้วเหนืออยู่ด้านบน และในกรณีที่สองอยู่ด้านล่าง
ข้อสรุปที่คล้ายกันสามารถสรุปได้โดยใช้ประสบการณ์ที่แสดงในรูป (รูปที่ 6)

(ดูข้อความที่ตัดตอนมาจาก "กฎของเลนซ์")

เอาท์พุต:กระแสเหนี่ยวนำที่เกิดขึ้นในวงจรปิดจะต่อต้านการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กซึ่งเกิดจากสนามแม่เหล็ก (สไลด์ 8)

กฎของ Lenzกระแสเหนี่ยวนำมีทิศทางที่สวนทางกับสาเหตุที่สร้างกระแสเสมอ

อัลกอริทึมสำหรับกำหนดทิศทางของกระแสเหนี่ยวนำ. (สไลด์ 9)

1. กำหนดทิศทางของเส้นเหนี่ยวนำของสนามภายนอก B (ออกจาก N และป้อน S)
2. พิจารณาว่าฟลักซ์แม่เหล็กผ่านวงจรเพิ่มขึ้นหรือลดลงหรือไม่ (หากแม่เหล็กเคลื่อนเข้าสู่วงแหวน ให้ ∆Ф> 0 หากเคลื่อนที่ออก ให้ ∆Ф<0).
3. กำหนดทิศทางของเส้นเหนี่ยวนำของสนามแม่เหล็ก B′ ที่สร้างขึ้นโดยกระแสเหนี่ยวนำ (ถ้า ∆Ф>0 เส้น В และ В′ จะถูกนำไปในทิศทางตรงกันข้าม ถ้า ∆Ф<0, то линии В и В′ сонаправлены).
4. ใช้กฎสว่าน (มือขวา) กำหนดทิศทางของกระแสเหนี่ยวนำ
การทดลองของฟาราเดย์แสดงให้เห็นว่าความแรงของกระแสเหนี่ยวนำในวงจรตัวนำเป็นสัดส่วนกับอัตราการเปลี่ยนแปลงของจำนวนเส้นเหนี่ยวนำแม่เหล็กที่ทะลุผ่านพื้นผิวที่ล้อมรอบด้วยวงจรนี้ (สไลด์ 10)
เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กผ่านวงจรตัวนำ กระแสไฟฟ้าจะเกิดขึ้นในวงจรนี้
แรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำในวงปิดมีค่าเท่ากับอัตราการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กผ่านพื้นที่ที่ล้อมรอบด้วยวงนี้
กระแสในวงจรมีทิศทางเป็นบวกเมื่อฟลักซ์แม่เหล็กภายนอกลดลง

(ดูตัวอย่าง "กฎของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า")

(สไลด์ 11)

EMF ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าในวงจรปิดมีค่าเท่ากับตัวเลขและตรงข้ามกับอัตราการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กผ่านพื้นผิวที่ล้อมรอบด้วยวงจรนี้

การค้นพบการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้ามีส่วนสำคัญต่อการปฏิวัติทางเทคนิคและเป็นพื้นฐานของวิศวกรรมไฟฟ้าสมัยใหม่ (สไลด์ 12)

สาม. การรวมการศึกษา

การแก้ปัญหาหมายเลข 1819, 1821(1.3.5)

(การรวบรวมปัญหาทางฟิสิกส์ 10-11 G.N. Stepanova)

IV. การบ้าน:

§แปด - 11 (สอน), R. No. 902 (b, d, f), No. 911 (เขียนในสมุดบันทึก)

บรรณานุกรม:

1. ตำรา "ฟิสิกส์ - 11" G.Ya.Myakishev, B.B.Bukhovtsev, V.M.Charugin.
2. รวมโจทย์ฟิสิกส์ ม.10-11 จี.เอ็น. สเตฟาโนวา.
3. "ฟิสิกส์ - 11" แผนการสอนสำหรับหนังสือเรียนโดย G.Ya Myakishev, B.B. Bukhovtsev ผู้เขียน-เรียบเรียง จี.วี. มาร์คิน่า.
4. V / m และวัสดุวิดีโอ การทดลองทางกายภาพของโรงเรียน "การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า" (ส่วน: "ตัวอย่างการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า", "กฎของเลนซ์", "กฎของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า")
5. รวมโจทย์ฟิสิกส์ ม.10-11 เอ.พี. ริมเควิช.