Štúdium hodiny samoindukcie elektromagnetickej indukcie. Téma lekcie: „Fenomén samoindukcie. Indukčnosť. Energia magnetického poľa. Riešenie problémov. Rozvoj otvorenej hodiny

« Fyzika - 11. ročník"

Samoindukcia.

Ak cez cievku preteká striedavý prúd, potom:
magnetický tok prechádzajúci cievkou sa mení s časom,
a v cievke nastáva indukované emf.
Tento jav sa nazýva samoindukcia.

Podľa Lenzovho pravidla pri zvyšovaní prúdu intenzita vírivého elektrického poľa smeruje proti prúdu, t.j. vírové pole bráni zvyšovaniu prúdu.
Keď prúd klesá, intenzita vírivého elektrického poľa a prúdu sú smerované rovnakým spôsobom, t.j. vírivé pole podporuje prúd.

Fenomén samoindukcie je podobný javu zotrvačnosti v mechanike.

V mechanike:
Zotrvačnosť spôsobuje, že teleso pod vplyvom sily postupne nadobúda určitú rýchlosť.
Telo nemožno okamžite spomaliť, bez ohľadu na to, aká veľká je brzdná sila.

V elektrodynamike:
Keď je obvod uzavretý v dôsledku samoindukcie, sila prúdu sa postupne zvyšuje.
Keď je obvod otvorený, samoindukcia udržuje prúd po určitú dobu, napriek odporu obvodu.

Fenomén samoindukcie hrá veľmi dôležitú úlohu v elektrotechnike a rádiotechnike.

Aktuálna energia magnetického poľa

Podľa zákona zachovania energie energie magnetického poľa, vytvorený prúdom, sa rovná energii, ktorú musí zdroj prúdu (napríklad galvanický článok) vynaložiť na vytvorenie prúdu.
Keď sa okruh otvorí, táto energia sa transformuje na iné druhy energie.

Pri zatvorení obvodový prúd sa zvyšuje.
Vo vodiči sa objaví vírivé elektrické pole, ktoré pôsobí proti elektrickému poľu vytvorenému zdrojom prúdu.
Aby sa sila prúdu rovnala I, zdroj prúdu musí pôsobiť proti silám vírivého poľa.
Táto práca vedie k zvýšeniu energie magnetického poľa prúdu.

Pri otváraní prúd obvodu zmizne.
Vortexové pole robí pozitívnu prácu.
Energia uložená v prúde sa uvoľní.
Detekuje sa to napríklad silnou iskrou, ktorá vzniká pri otvorení obvodu s vysokou indukčnosťou.

Energia magnetického poľa vytvoreného prúdom prechádzajúcim úsekom obvodu s indukčnosťou L je určená vzorcom

Magnetické pole vytvorené elektrickým prúdom má energiu priamo úmernú štvorcu prúdu.

Hustota energie magnetického poľa (t. j. energia na jednotku objemu) je úmerná druhej mocnine magnetickej indukcie: w m ~ V 2,
podobne ako hustota energie elektrického poľa je úmerná druhej mocnine intenzity elektrického poľa w e ~ E 2.

Fenomén samoindukcie.
E.m.f. samoindukcia.
Energia magnetického poľa.

Cieľ:
Vzdelávacie:
1. Zabezpečte asimiláciu (opakovanie, upevnenie) a štúdium počas vyučovacej hodiny
tieto základné pojmy, zákony, teórie, vedecké fakty: čo je
samoindukcia, e.m.f. samoindukcia, hľadanie energie magnetického poľa, graf
závislosť magnetického toku od sily prúdu.
2. Skontrolujte stupeň nadobudnutia vedomostí.
Vzdelávacie:
1.
2. Preštudujte si pozíciu, princípy.
Rozvojové ciele:
1.
Kognitívnosť sveta a jeho vzorce
Rozvíjať u študentov schopnosť vyzdvihnúť hlavné, podstatné veci v tom, čo sa naučili
materiál, porovnávať, zovšeobecňovať, logicky vyjadrovať svoje myšlienky.
2. Rozvíjať schopnosť analyzovať získané vedomosti a odborné zručnosti.

Plán lekcie.
1. Fenomén samoindukcie. Definícia samoindukcie. E.m.f. samoindukcia.
2. Energia magnetického poľa. Graf magnetického toku proti prúdu.
Samoindukcia
1. Samoindukcia
R
Uvažujme obvod pozostávajúci z batérie, reostatu R, induktora L,
galvanometer G a kľúč K.
Ak je obvod uzavretý, potom cez galvanometer G a indukčnú cievku L preteká
elektrický prúd. V okamihu, keď sa okruh otvorí, galvanometer prudko ihne
sa odchyľuje opačným smerom. Stáva sa to preto, že keď sa okruh otvorí
Magnetický tok v cievke klesá, čo spôsobuje napr. d.s. samoindukcia. Aktuálne
samoindukcia
, v súlade s Lenzovým zákonom bráni poklesu
cI
magnetický tok, teda smeruje v cievke rovnako ako klesajúci prúd
2I
prúd prechádza celý cez galvanometer; ale jeho smer je opačný
smer
. Fenomén výskytu indukovaného prúdu v obvode ako výsledok
. Toto
1I
zmeny prúdu v tomto obvode sa nazývajú
indukciou.

Samoindukcia je špeciálny prípad javov elektromagnetickej indukcie.

Poďme zistiť, od čoho závisí e. d.s. samoindukcia. Indukcia B je proporcionálna
prúd v cievke, teda aj magnetický tok vznikajúci v cievke
úmerné prúdu:
Ф=LI.
Koeficient úmernosti L sa nazýva indukčnosť obvodu.
Pri zmene vlastného; magnetického toku v obvode, podľa zákona
elektromagnetická indukcia, napr. d.s. samoindukcia

si

F

t
Nahrádzanie do výrazu
vzorec Ф=LI, nájdeme; čo uh. d.s.

si

F

t
samoindukcia je úmerná rýchlosti zmeny prúdu:

si
L

ja

t
2. Energia magnetického poľa
Aktuálna energia magnetického poľa
Zvážte obvod
, pozostávajúci z batérie B, rezistora
R, solenoid L, kľúč K. Ak je kľúč v polohe 1, potom cez solenoid
tečie konštantný prúd I0 v hodnote a smere. Akýkoľvek elektrický prúd
vždy obklopený magnetickým poľom. Vynára sa otázka: kde je ten náš
prúdová energia - vo vnútri drôtov, pozdĺž ktorých sa unášajú alebo v magnetickom poli, t.j. V
prostredie obklopujúce prúdy? Ak chcete odpovedať na túto otázku, zvážte, čo sa stane
nastať, ak je kľúč otvorený a posunutý do polohy 2. V tomto prípade po
rezistor R bude nejaký čas prúdiť, klesajúc na nulový prúd, udržiavaný
výsledný samoindukčný prúd a dochádza k premene magnetickej energie
prúdových polí hlavne do energie molekulárneho tepelného pohybu – ohrevu
odpor. To znamená, že pokles energie magnetického poľa možno vypočítať ako
dielo tohto prúdu:
W = A. Pretože vlastný magnetický tok Ф = LI,

penetračný solenoid je úmerný sile prúdu, potom môže byť závislosť Ф na I
znázornené vo forme znázornenej na obr.

Plocha tieňovaného úzkeho pásu so základňou
Zhodujem sa

základná práca
A, vykonávané prúdom, keď sa jeho hodnota zmení o

Celková práca A vykonaná prúdom sa rovná súčtu základných prác
A a číselne
ja


rovná sa ploche trojuholníka OAB:
A 
00IF
2
Vzhľadom na to
, vzorec
F 
0
LI
0
A 
možno prepísať do formulára
A 
.
2
0LI
2
00IF
2
V procese vykonávania tejto práce sa energia magnetického poľa znižuje na
nula (keďže prúd klesá z hodnoty na nulu). Keďže neexistujú žiadne
nedochádza k žiadnym zmenám v telesách obklopujúcich elektrický obvod, z toho vyplýva nasledujúci záver:
Magnetické pole je nositeľom energie.
Vlastná energia prúdu sa teda rovná energii magnetického poľa:

2LI
2
platí pre akýkoľvek obrys, charakterizuje
Wm 
Vzorec
Wm 
2LI
2
závislosť energie magnetického poľa prúdu od sily prúdu v obvode a jeho indukčnosti.

Samotestovacie otázky.
1. Popíšte obvod, v ktorom sa vyskytuje emf. samoindukcia.
2. Čo sa nazýva samoindukcia?
3. Charakterizujte pomer poklesu energie magnetického poľa k
aktuálna práca.
4. Nakreslite rozvrh práce a popíšte ho.
5. Zopakujte vzorec na nájdenie energie magnetického poľa a uveďte ho
vlastnosti.
Samotestovacie úlohy.
1) Určite emf. samoindukcia, ak je zmena prúdu 4,2 A,
zmena času je 40 ms a indukčnosť slučky je 0,37 H.
(Odpoveď: Emf=38,85 V)
2) Určte indukčnosť obvodu, ak je známe, že zmena prúdu
sa rovná 5,4 A, zmena času je 57 ms a e.m.f. Samoindukcia je 27V.
(Odpoveď: L=0,285 Hn)
3) Určte, čomu sa rovná energia magnetického poľa, ak je indukčnosť obvodu
sa rovná 0,74 H a prúd je 25 A.
(Odpoveď:
J)
25,231mW

Literatúra
Dmitrieva V.F. Fyzika: Učebnica. príručka pre technické školy./ Ed. V.L. Prokofiev,
– 4. vyd., vymazané. – M.: Vyššie. škola, 2001. – 415 s.: chor. ISBN 5060036685

Hodina fyziky č.47 v 9. ročníku.

dátum:

Téma: "Samoindukcia"

Účel lekcie:

Štúdium podstaty fenoménu samoindukcie; oboznámenie sa s hodnotou indukčnosti, vzorcom na výpočet energie magnetického poľa, objasnenie fyzikálneho významu tohto vzorca.
Rozvoj logického myslenia, pozornosti, schopnosti analyzovať výsledky experimentu a vyvodzovať závery.
pestovanie kultúry duševnej práce; záujem o fyziku; formovanie osobných komunikačných vlastností.

Typ lekcie: kombinované.

Formát lekcie: zmiešané.

D/Z:§ 49, 50.

Pokrok v lekcii

Org. moment.
Kontrola d/z.

Ústny prieskum.

Fenomén elektromagnetickej indukcie.
Spôsoby indukovania prúdu.

Samostatná práca pomocou kariet.

Vysvetlenie nového materiálu.

Doplnkový materiál.

Smer indukčného prúdu.

Otázky pre študentov na aktualizáciu predchádzajúcich vedomostí:

Vymenujte dve série Faradayových experimentov na štúdium fenoménu elektromagnetickej indukcie (výskyt indukčného prúdu v cievke, keď sa magnet alebo cievka s prúdom pohybuje dovnútra a von; výskyt indukčného prúdu v jednej cievke, keď sa prúd mení v inom uzavretím alebo otvorením okruhu alebo použitím reostatu).
Závisí smer vychýlenia ihly galvanometra od smeru pohybu magnetu voči cievke? (závisí: keď sa magnet priblíži k cievke, šípka sa odchyľuje jedným smerom, keď je magnet odstránený, druhým smerom).
Ako sa líši (podľa údajov galvanometra) indukovaný prúd, ktorý vzniká v cievke, keď sa magnet priblíži, od prúdu, ktorý vzniká, keď sa magnet vzďaľuje (rovnakou rýchlosťou ako magnet)? (prúd sa líši v smere).

Keď sa teda magnet pohybuje vzhľadom na cievku, smer vychýlenia ihly galvanometra (a teda aj smer prúdu) môže byť odlišný. Pomocou Lenzovho experimentu sformulujme pravidlo hľadania smeru indukčného prúdu (video „Ukážka fenoménu elektromagnetickej indukcie“).

Vysvetlenie Lenzovho experimentu: Ak magnet priblížite k vodivému krúžku, začne sa od magnetu odpudzovať. Toto odpudzovanie možno vysvetliť len tak, že v prstenci vzniká indukovaný prúd spôsobený zvýšením magnetického toku prstencom a prstenec s prúdom interaguje s magnetom.

Lenzove pravidlo a zákon zachovania energie.

zvyšuje, potom je smer indukovaného prúdu v obvode taký, že vektor magnetickej indukcie poľa vytvoreného týmto prúdom smeruje opak vektor magnetickej indukcie vonkajšieho magnetického poľa.

Ak magnetický tok cez obvod klesá, potom je smer indukčného prúdu taký, že vektor magnetickej indukcie poľa vytvoreného týmto prúdom spolurežírovaný vektor magnetickej indukcie vonkajšieho poľa.

Formulácia Lenzovho pravidla: indukovaný prúd má taký smer, že ním vytvorený magnetický tok má vždy tendenciu kompenzovať zmenu magnetického toku, ktorá tento prúd spôsobila.

Lenzove pravidlo je dôsledkom zákona zachovania energie.

Fenomén samoindukcie.

Pred uvažovaním o fenoméne samoindukcie si pripomeňme, čo je podstatou javu elektromagnetickej indukcie - výskyt indukčného prúdu v uzavretom obvode pri zmene magnetického toku prechádzajúceho týmto obvodom. Uvažujme jeden z variantov Faradayových experimentov: Ak sa zmení sila prúdu v obvode obsahujúcom uzavretý obvod (cievka), potom v samotnom obvode vznikne aj indukovaný prúd. Aj tento prúd sa podriadi Lenzovmu pravidlu.

Uvažujme o experimente uzavretia obvodu obsahujúceho cievku. Keď je obvod s cievkou uzavretý, určitá hodnota prúdu sa nastaví až po určitom čase.

Videoklip „Samoindukcia“
Definícia samoindukcie: SEBAINDUKCIA - objavenie sa vírivého elektrického poľa vo vodivom obvode, keď sa v ňom mení sila prúdu; špeciálny prípad elektromagnetickej indukcie.
V dôsledku samoindukcie má uzavretý obvod „zotrvačnosť“: prúdovú silu v obvode obsahujúcom cievku nemožno okamžite zmeniť.

3. Indukčnosť.

Ф=LI

Jednotky SI indukčnosti: [L] = 1 = 1 H (henry).

Aplikácia a zohľadnenie samoindukcie v technológii.

V dôsledku javu samoindukcie, keď sú otvorené obvody obsahujúce cievky s oceľovými jadrami (elektromagnety, motory, transformátory), vzniká výrazné samoindukčné emf a môže dôjsť k iskreniu alebo dokonca oblúkovému výboju. Ako domácu úlohu navrhujem (ak je to potrebné) pripraviť prezentáciu na tému „Ako eliminovať nechcenú samoindukciu pri otváraní okruhu?“

Energia magnetického poľa

Konsolidácia.

Napr. 41 - ústne.
č.830, 837 - pri tabuli.
č.834 - na pracoviskách.

Reflexia.
Zhrnutie lekcie.
D/z.

style="&6�#:.��I �E s New Roman""> Faradayov experiment.

Magnetické a elektrické polia spolu súvisia. Email prúd môže spôsobiť vznik magnetického poľa. Nemohlo by magnetické pole vytvoriť elektrický prúd? Tento problém sa na začiatku 19. storočia pokúšalo vyriešiť mnoho vedcov. Ale prvý rozhodujúci príspevok k objavu EM interakcií urobil Michael Faraday.

"Premeňte magnetizmus na elektrinu," napísal Faraday vo svojom denníku. 1821 A až o 10 rokov neskôr bol schopný tento problém vyriešiť. To, čo Faraday nemohol objaviť 10 rokov, objavíme za pár minút. Faraday nedokázal pochopiť jednu vec: že iba pohybujúci sa magnet spôsobuje prúd. Magnet v pokoji nevytvára prúd. Aké experimenty vykonal Faraday? Zopakujme si Faradayove pokusy, pomocou ktorých objavil fenomén EMP.

Ukážka: výskyt indukčného prúdu (cievka, miliameter, permanentný magnet)

Definícia: Vznik elektrického prúdu v uzavretom vodiči, z toho vyplývajúca zmena magnetického poľa, sa nazýva fenomén ELEKTROMAGNETICKEJ INDUKCIE.

Výsledný prúd sa nazýva indukcia.

ZÁVER: Indukčný prúd vzniká len vtedy, keď sa cievka a magnet relatívne pohybujú. Smer indukčného prúdu závisí od smeru vektora B vonkajšieho magnetického poľa.

Metódy získavania indukčného prúdu.

Indukčný prúd v uzavretom obvode sa objaví iba vtedy, keď sa zmení magnetický tok, ktorý prechádza oblasťou pokrytou obvodom.

Práca v skupinách (používanie učebnice, internetu)

Skupina 1: metóda 1 (obr. 127)

Konsolidácia nového materiálu.

Napr. 39 (1,2) - ústne;
Napr. 40 (2) - ústne.

Reflexia.
Zhrnutie lekcie.
D/z.

Plán hodín fyziky „Samoindukcia. Indukčnosť. Energia magnetického poľa prúdu“ (stupeň 8)

Téma lekcie: Samoindukcia. Indukčnosť. Energia magnetického poľa.

Cieľ : Formovanie konceptu fenoménu samoindukcie, jeho prejav v obvodoch elektrického prúdu. Aplikácia samoindukcie v elektrických zariadeniach.

Úlohy:

Vzdelávacie: Zopakovať vedomosti žiakov o fenoméne elektromagnetickej indukcie, prehĺbiť ich; na tomto základe študujte fenomén samoindukcie.

Vzdelávacie: Pestujte záujem o tému, tvrdú prácu a schopnosť starostlivo vyhodnotiť odpovede svojich spolubojovníkov. Ukážte dôležitosť vzťahov príčina-následok pri poznávaní javov.

Vzdelávacie: Rozvoj fyzického myslenia žiakov, rozširovanie pojmového aparátu žiakov, formovanie zručností analyzovať informácie, vyvodzovať závery z pozorovaní a experimentov.

Typ lekcie: lekcia učenia sa nového materiálu.

Vybavenie: Tlmivka jadra – ukážka, napájanie, kľúč, dve žiarovky 3,5 V, reostat 100 ohm, neónová žiarovka 200 V.

Skúsenosti: 1) skúsenosti s pozorovaním fenoménu samoindukcie pri uzatváraní okruhu; 2) skúsenosti s pozorovaním fenoménu samoindukcie pri otvorení okruhu;

Plán lekcie:

Organizačný moment.

Aktualizácia základných vedomostí.

Motivácia.

Učenie sa nového materiálu.

Konsolidácia.

Domáce úlohy.

Pokrok v lekcii

Organizačný moment.(1 min)

Aktualizácia základných vedomostí.

Ako sa nazýva jav elektromagnetickej indukcie?

Ktorá Faradayova hypotéza viedla k objavu elektromagnetickej indukcie?

Ako Faraday objavil fenomén elektromagnetickej indukcie?

Za akých podmienok sa v cievke vyskytuje indukovaný prúd?

Čo určuje smer indukčného prúdu?

Čo vysvetľuje odpudzovanie hliníkového krúžku, keď je doň vložený magnet, a príťažlivosť k magnetu, keď je z krúžku vybratý?

Prečo vyrezaný hliníkový krúžok neinteraguje s pohyblivým magnetom?

Štátne Lenzove pravidlo.

Ako použiť Lenzovo pravidlo na určenie smeru indukovaného prúdu vo vodiči?

3. Motivácia.

Základy elektrodynamiky položil Ampere v roku 1820. Amperova práca inšpirovala mnohých inžinierov k návrhu rôznych technických zariadení, ako je elektromotor (navrhol B. S. Jacobi), telegraf (S. Morse) a elektromagnet, ktorý navrhol známy americký vedec Henry. Pri vytváraní rôznych elektromagnetov objavil vedec v roku 1832 nový fenomén v elektromagnetizme - fenomén samoindukcie. Budeme o tom hovoriť v tejto lekcii.

4. Učenie sa nového materiálu.

Uvažujme o špeciálnom prípade elektromagnetickej indukcie: objavenie sa indukovaného prúdu v cievke, keď sa v nej zmení sila prúdu.

Aby sme to dosiahli, vykonáme experiment znázornený na obrázku. Uzavrime obvod klávesom CL. Lampa L1 sa rozsvieti okamžite a L2 sa rozsvieti s oneskorením približne 1 s. Dôvod meškania je nasledovný. Podľa javu elektromagnetickej indukcie vznikajú v reostate a v cievke indukčné prúdy. Zabraňujú zvýšeniu prúdu I 1 a I 2 (vyplýva to z Lenzovho pravidla a pravidla pravej ruky). Ale v cievke K bude indukčný prúd výrazne väčší ako v reostate P, pretože cievka má oveľa väčší počet závitov a jadro, to znamená, že má väčšiu indukčnosť ako reostat.

V tomto experimente pozorujeme fenomén samoindukcie.

Fenomén samoindukcie spočíva vo výskyte indukovaného prúdu v cievke, keď sa v nej zmení sila prúdu. V tomto prípade sa výsledný indukčný prúd nazýva samoindukčný prúd. Tento jav objavil Joseph Henry takmer súčasne s objavom fenoménu elektromagnetickej indukcie Faradayom.

Samoindukcia pri otvorení elektrického obvodu a energia magnetického poľa. Vzhľad silného indukčného prúdu pri otvorení obvodu naznačuje, že magnetické pole prúdu v cievke má energiu. Práve znížením energie magnetického poľa sa vykonáva práca na vytvorení indukčného prúdu. V tomto momente bliká Ln lampa, ktorá sa za normálnych podmienok rozsvieti pri napätí 200V. A táto energia sa nahromadila skôr, keď bol obvod uzavretý, keď sa vďaka energii zdroja prúdu pracovalo na prekonaní samoindukčného prúdu, ktorý zabraňuje zvýšeniu prúdu v obvode a jeho magnetického poľa.

Indukčnosť- toto je hodnota rovnajúca sa samoindukčnému emf, keď sa prúd vo vodiči zmení o 1 A za 1 s. Jednotkou indukčnosti je henry (H). 1H = 1 V s/A. 1 henry je indukčnosť vodiča, v ktorom dochádza k samoindukčnému emf 1 voltu pri rýchlosti zmeny prúdu 1 A / s. L sa nazýva indukčnosť. Ukážka rôznych induktorov používaných v rádiotechnike a elektrotechnike. Používame letáky, ktoré si môžu študenti pozrieť. (induktory)

Žiarivka– Ide o svetelné zdroje s plynovou výbojkou. Ich svetelný tok vzniká vďaka žiare luminoforov, ktoré sú vystavené ultrafialovému žiareniu z výboja. Jeho viditeľná žiara zvyčajne nepresahuje 1-2%. Žiarivky (FL) sú široko používané pri osvetlení rôznych typov priestorov. Ich svetelný výkon je mnohonásobne vyšší ako u bežných žiaroviek. Ako spínač sa používa štartovacie zariadenie. Štartér je malá doutnavá výbojka. Sklenená banka sa naplní inertným plynom (neón alebo zmes hélia a vodíka) a vloží sa do kovového alebo plastového puzdra. Keď je obvod zapnutý na sieťové napätie, bude úplne aplikovaný na štartér. Štartovacie elektródy sú otvorené a dochádza v nich k žeravému výboju. V obvode bude prúdiť malý prúd (20-50 mA). Tento prúd ohrieva bimetalové elektródy a keď sa ohnú, uzavrú obvod a doutnavý výboj v štartéri sa zastaví. Po zapálení lampy sa v obvode vytvorí prúd rovný menovitému prevádzkovému prúdu lampy. Tento prúd spôsobí taký pokles napätia na induktore, že napätie na lampe bude približne rovné polovici menovitého sieťového napätia. Keďže štartér je zapojený paralelne so svietidlom, napätie na ňom sa bude rovnať napätiu na svietidle a vzhľadom na to, že nestačí zapáliť žeravý výboj v štartéri, jeho elektródy zostanú otvorené, keď lampa horí.

5. Konsolidácia.

1. Aký jav bol skúmaný v experimente.
2. Čo je fenomén samoindukcie?
3. Môže sa v priamom vodiči, ktorým prechádza prúd, vyskytnúť samoindukčný prúd? Ak nie, vysvetlite prečo; ak áno, tak za akých podmienok.
4. Znížením akej energie bola vykonaná práca na vytvorenie indukčného prúdu pri otvorení obvodu?

5. Aké skutočnosti dokazujú, že magnetické pole má energiu?

6. Čo je indukčnosť?

7. Čo je jednotka SI indukčnosti a ako sa nazýva?

8. Čo je to tlmivka a prečo je potrebná pri prevádzke žiarivky?

Úloha 1. Aká je indukčnosť cievky, ak pri postupnej zmene sily prúdu v nej z 5 na 10 A za 0,1 s vznikne samoindukčné emf rovné 20 V?

1. semester

ELEKTRODYNAMIKA

3. Elektromagnetické pole

LEKCIA 9/36

Predmet. Samoindukcia. Indukčnosť

Účel hodiny: rozšíriť porozumenie študentov o fenoméne elektromagnetickej indukcie; vysvetliť podstatu fenoménu samoindukcie.

Typ lekcie: lekcia o učení sa nového materiálu.

PLÁN VYUČOVANIA

Kontrola vedomostí		1. Fenomén elektromagnetickej indukcie. 2. Zákon elektromagnetickej indukcie. 3. Lenzove pravidlo.
Demonštrácie		1. Fenomén samoindukcie pri otváraní a zatváraní kruhu. 2. Použitie samoindukcie na zapálenie žiarivky. 3. Fragmenty videofilmu „Fenomén samoindukcie“.
Učenie nového materiálu		1. Samoindukcia. 2. EMP samoindukcie. 3. Indukčnosť
Posilnenie naučeného materiálu		1. Kvalitatívne otázky. 2. Naučiť sa riešiť problémy.

UČENIE NOVÉHO MATERIÁLU

Prvá úroveň

1. V akom bode spínač iskrí: v prípade zatvorenia alebo otvorenia okruhu?

2. Kedy je možné pozorovať jav samoindukcie v jednosmernom obvode?

3. Prečo nemôžete okamžite zmeniť prúd v uzavretom okruhu?

Druhá úroveň

1. Ako závisí veľkosť vektora magnetickej indukcie od sily prúdu?

2. Experimenty ukazujú, že indukčnosť cievky sa zvyšuje v súlade s nárastom počtu závitov cievky. Ako možno túto skutočnosť vysvetliť?

KONŠTRUKCIA NAUČENÉHO MATERIÁLU

). Kvalitatívne otázky

1. Prečo vzniká iskrenie, keď sa oblúk električky oddelí od trolejového vedenia?

2. Elektromagnet s otvoreným jadrom je pripojený k obvodu jednosmerného prúdu. Keď kotva uzavrie jadro, dôjde ku krátkodobému poklesu sily prúdu v obvode. prečo?

3. Prečo sa výkonné elektromotory odpájajú od siete plynulo a pomaly pomocou reostatu?

). Naučiť sa riešiť problémy

1. Supravodivá cievka s indukčnosťou 5 H je pripojená k zdroju prúdu s emf 20 V a veľmi nízkym vnútorným odporom. Za predpokladu, že prúd v cievke rastie rovnomerne, určite čas, počas ktorého prúd dosiahne 10 A.

Riešenia. Prúdová sila v cievke sa postupne zvyšuje v dôsledku fenoménu samoindukcie. Použime Ohmov zákon pre úplný obvod: kde je celkové EMF obvodu, ktorý pozostáva zo zdroja EMF a samoindukovaného EMF: Potom nadobudne formu Ohmov zákon.