Ответы На Защиту К Лабе (Ответы на вопросы к лабам)

ОТВЕТЫ НА ЗАЩИТУ ПО ФИЗИКЕ.

1. Явление электромагнитной индукции заключается в возникновении индукционного тока в замкнутом проводнике под действием магнитного поля.

Если в катушку, замкнутую на микроамперметр, поместить магнит, то никакого тока в цепи не возникнет. Электрический ток возникает только в том случае, если магнит пе­ремещается относительно катушки. В ряде опытов Фарадей показал, что индуцированный (наведенный) ток возникает при изменении магнитного потока, пронизывающего витки катушки.

Индукционный ток проводимости в замкнутой цепи может возникнуть только под действием сторонних сил. Соответствующая им ЭДС называется электродвижущей силой электромагнитной индукции .

Закон Фарадея: ЭДС электромагнитной индукции в контуре пропорциональна скорости изменения магнитного потока сквозь поверхность, натянутую на этот контур.

.

П равило Ленца: при всяком изменении магнитного потока сквозь поверхность, натянутую на замкнутый проводящий контур, в последнем возникает индукционный ток такого направления, что его магнитное поле противодействует изменению магнитного потока.

Основной закон электромагнитной индукции: электродвижущая сила электромагнитной индукции в замкнутом проводящем контуре численно равна и противоположна по знаку скорости изменения магнитного потока сквозь поверхность, натянутую на контур

.

2. Явление взаимной индукции заключается в наведении ЭДС индукции во всех проводниках, находящихся вблизи цепи переменного тока.

Взаимной индуктивностью второго и первого контуров называется скалярная величина , равная отношению потокосцепления взаимной индукции второго контура к силе тока в первом контуре, обуславливающем это потокосцепление.

Закон Фарадея: ЭДС электромагнитной индукции в контуре пропорциональна скорости изменения магнитного потока сквозь поверхность, натянутую на этот контур.

.

Фарадей установил, что при изменении силы тока в первой цепи, во второй наводится ЭДС взаимной индукции и возникает индукционный ток.

3. Собственный магнитный поток пропорционален току. Коэффиицент пропорциональности- и есть коэффициент взаимной индукции. . Коэффициент взаимной индукции- геометрический параметр, который определяется формой и взаимным расположением рамок, по которым протекает электрический ток. Если контуры находятся в однородной, изотропной и неферомагнитной среде, заполняющей все магнитное поле, то коэффициент взаимной индукции зависит также от относительной магнитной проницаемости среды . Если же среда ферромагнитна, что коэффициент взаимной индукции зависит от силы токов в контурах.

Коэффициент взаимной индукции измеряется в Генри ( ).

4. Выведение формулы:

.

При перемещении короткой катушки на край соленоида коэффициент взаимной индукции уменьшится в 2 раза.

5 . Клемма служит для присоединения катушек к генератору (Г), клемма — к милливольтметру. Если подключить короткую катушку II к генератору, а катушку I (соленоид) — к милливольтметру (сплошные линии на рисунке), то милливольтметр покажет ЭДС индукции , возникающую в соленоиде I. При переключении катушек (штриховые линии на рисунке) милливольтметр показывает ЭДС индукции е" в контуре II при изменении тока в

соленоиде, присоединенном к

6. Измерение взаимной индуктивности выполняем следующим образом. От низкочастотного генератора (Г) переменное напряжение подается на последовательно соединенные соленоид (катушка I) и резистор R. Значение сопротивления подбирают настолько большим, чтобы оно в несколько раз превышало суммарное омическое и индуктивное сопротивления соленоида. . Проходящий через катушку I ток определяем по формуле или . Магнитный поток через контур II является переменным во времени и создает в ней ЭДС индукции или . .

, ,

.

7. Равенство можно доказать, проведя качественный эксперимент с осциллографом. Катушку II присоединяют к генератору, а катушку I – к милливольтметру. Следят за показаниями осциллографа и милливольтметра, передвигая маленькую катушку II вдоль по первой катушке от центра к краю. Меняя катушки ролями, и снова проведя эксперимент, убеждаемся, что картина не изменяется. Следовательно, .

8. При постепенном передвижении катушки вдоль соленоида с его середины к краю, величина постепенно уменьшается. При положении маленькой катушки на краю большой величина уменьшается в 2 раза, так как магнитная индукция на краю соленоида в 2 раза меньше, чем в его середине.

9. -----------------------------------------------------

10. Ламповый вольтметр на генераторе измеряет амплитуду напряжения.

11. ---------------------------------------------------

12. Мы получили, что коэффициент взаимной индукции не зависит от частоты и амплитуды напряжения, подаваемого от генератора. Взаимная индуктивность во всех случаях оказалась одинаковой.

13. . Погрешности определяют по классу точности приборов, погрешность частоты- 2% от измеряемой величины .