Экспериментальное исследование электромагнитной индукции

По этой ссылке вы сможете найти много готовых рефератов по физике:

Посмотрите похожие темы возможно они вам могут быть полезны:

Введение:

Использование новых информационных технологий в образовательном процессе стало не только возможным, но и необходимым условием для полноценного приобретения знаний. Современные средства новых информационных технологий позволяют проводить исследования физических процессов в виртуальном режиме, строить графики, проводить сравнения и анализировать полученные данные. Компьютер со специальной программой помогает студенту проводить эксперименты в виртуальном режиме, обрабатывать результаты, фактически видеть физические процессы, происходящие с их графическим отображением в тех экспериментах, когда это невозможно увидеть с помощью реальной схемы соединений во время эксперимента. 

Этот метод имеет следующие преимущества по сравнению с обычными методами измерения:

• Возможность мгновенной регистрации происходящих явлений;
• Наличие компьютерной программы, которая обрабатывает результаты эксперимента, освобождает студентов от рутинных математических операций и представляет результаты эксперимента в удобной форме;
• Наблюдая за экспериментами в виртуальном режиме, студент видит, как физические явления протекают в отдельных участках цепи;
• Наличие нескольких повторений эксперимента с минимальными затратами времени на рутинные операции по его проведению.

Выполняя лабораторные работы, решая экспериментальные задачи, наблюдая физические явления за пределами лаборатории, все эти модели исследовательской поисковой деятельности будут актуальны в будущей жизни студента независимо от выбранной профессии.

Все эти эксперименты помогают учащемуся понять физическую сущность явления электромагнитной индукции и увидеть применение этого явления в производстве и повседневной жизни.

История открытия явления электромагнитной индукции

Мистер Фарадей недавно открыл новый класс электродинамических явлений. Он представил эти мемуары Лондонскому королевскому обществу, но эти мемуары еще не опубликованы. Мы знаем о нем только записку, переданную г-ном Гашеттом в Академию наук в Париже 26 декабря на основе письма, которое он получил от самого г-на Фарадея. 

Это сообщение побудило джентльмена Антинори и меня немедленно повторить основной эксперимент и изучить его с разных точек зрения. Мы льстим себе надеждой, что полученные нами результаты имеют определенное значение, и поэтому мы спешим публиковать их, не имея предыдущих материалов, за исключением примечания, которое послужило отправной точкой в ​​нашем исследовании. 

В первом, озаглавленном «Возбуждение гальванического электричества», мы находим следующий главный факт: гальванический ток, проходящий через металлическую проволоку, создает другой ток в приближающейся проволоке; второй ток противоположен первому и длится всего одно мгновение. Если ток возбуждения удаляется, то в проводнике появляется ток под его воздействием, противоположный тому, который возник в нем в первом случае, то есть в том же направлении, что и ток возбуждения. 

Вторая часть мемуаров посвящена электрическим токам, вызванным магнитом. Приближая катушки к магнитам, мистер Фарадей производил электрические токи; когда катушки были сняты, появились токи противоположного направления. Эти токи оказывают сильное влияние на гальванометр и проходят, хотя и слабо, через рассол и другие растворы. Отсюда следует, что этот ученый, используя магнит, возбудил электрические токи, обнаруженные г-ном Ампера. 

Третья часть мемуаров касается основного электрического состояния, которое г-н Фарадей называет электронным состоянием.

В четвертой части рассказывается о необычном и любопытном опыте г-на Араго; Как известно, этот эксперимент заключается в том, что магнитная стрелка вращается под воздействием вращающегося металлического диска. Он обнаружил, что, когда металлический диск вращается под воздействием магнита, электрические токи могут появляться в количестве, достаточном для того, чтобы сделать новую электрическую машину из диска. 

Нам не нужно было делать никаких предварительных экспериментов, чтобы получить удачу с опытом мистера Фарадея. Самые первые катушки, которые мы подвели ближе к полюсу магнита, сразу же оказали свое влияние на гальванометр. 

Когда мы экспериментировали с кольцевой катушкой между полюсами подковообразного магнита, мы заметили, что действие было намного слабее, чем то, которое создавалось той же катушкой, когда ее якорь прикладывался к магниту. Этот факт говорит о том, что это возможно, 

Намотав на такой магнит медную проволоку, покрытую шелком, приготовьте устройство, всегда готовое к таким экспериментам.

Современная теория электромагнитной индукции

Взаимосвязь электрических и магнитных полей была установлена ​​английским физиком М. Фарадеем. Электрические токи создают вокруг них магнитное поле. Может ли магнитное поле вызвать появление 

Электрическое поле? Фарадей экспериментально обнаружил, что при изменении магнитного потока, проникающего в замкнутый контур, в нем возникает электрический ток. Это явление было названо электромагнитной индукцией. Ток, возникающий в результате явления электромагнитной индукции, называется индукцией.

Строго говоря, перемещение цепи в магнитном поле генерирует не определенный ток, а определенную ЭДС. Более детальное изучение электромагнитной индукции показало, что ЭДС индукции, возникающая в любом замкнутом контуре, равна скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную этой петлей, взятую с обратным знаком. 

Заключение

Электродвижущая сила в цепи является результатом действия внешних сил, то есть сил неэлектрического происхождения. Когда проводник движется в магнитном поле, роль внешних сил играет сила Лоренца, под воздействием которой разделяются заряды, в результате чего на концах проводника возникает разность потенциалов.

ЭДС индукции в проводнике характеризует работу по перемещению одного положительного заряда вдоль проводника. 

Явление электромагнитной индукции лежит в основе работы электрических генераторов. Если проволочный каркас равномерно вращается в однородном магнитном поле, то возникает индуцированный ток, который периодически меняет свое направление. Даже один кадр, вращающийся в однородном магнитном поле, является генератором переменного тока.