Презентация по физике Правило Ленца

Направление индукционного тока. Правило Ленца. Закон Электромагнитной индукции.

Цель: научиться определять направление индукционного тока, сформулировать закон электромагнитной индукции

Благодаря этой рекламе сайт может продолжать свое существование, спасибо за просмотр.

Выполнение условия возникновения ЭМИ – изменение магнитного потока через контур – можно осуществить двумя способами: Движение контура в постоянном магнитном поле Изменение во времени магнитного поля, в котором покоится контур

Движение контура в постоянном магнитном поле Индукционный ток при движении проводящего контура в постоянном магнитном поле вызывает сила Лоренца, действующая на свободные заряды в проводнике

Правило Ленца. Эмилий Христианович Ленц 1804 – 1865 г.г., академик, ректор Петербургского Университета

Изменение во времени магнитного поля, в котором покоится контур Индукционный ток в неподвижном замкнутом контуре, находящемся в переменном магнитном поле, вызывается электрическим полем, порождаемым переменным магнитным полем (вихревым электрическим полем)

Отличие вихревого электрического поля от электростатического Оно не связано с электрическими зарядами, Силовые линии этого поля всегда замкнуты, Работа сил вихревого поля по перемещению зарядов на замкнутой траектории не равна нулю.

Направление индукционного тока Вспомним опыт Фарадея: направление отклонения стрелки амперметра (а значит, и направление тока) может быть различным.

Объяснение опыта Ленца Если приблизить магнит к проводящему кольцу, то оно начнет отталкиваться от магнита. Это отталкивание можно объяснить только тем, что в кольце возникает индукционный ток, обусловленный возрастанием магнитного потока через кольцо, а кольцо с током взаимодействует с магнитом.

Правило Ленца Если магнитный поток через контур возрастает, то направление индукционного тока в контуре таково, что вектор магнитной индукции созданного этим током поля направлен противоположно вектору магнитной индукции внешнего магнитного поля. Если магнитный поток через контур уменьшается, то направление индукционного тока таково, что вектор магнитной индукции созданного этим током поля сонаправлен вектору магнитной индукции внешнего поля.

Правило Ленца: индукционный ток имеет такое направление, что созданный им магнитный поток всегда стремится скомпенсировать то изменение магнитного потока, которое вызвало данный ток. Правило Ленца является следствием закона сохранения энергии.

∆Ф характеризуется изменением числа линий В, пронизывающих контур. 1. Определить направление линий индукции внешнего поля В (выходят из N и входят в S). 2. Определить, увеличивается или уменьшается магнитный поток через контур (если магнит вдвигается в кольцо, то ∆Ф>,0, если выдвигается, то ∆Ф<,0). 3. Определить направление линий индукции магнитного поля В′, созданного индукционным током (если ∆Ф>,0, то линии В и В′ направлены в противоположные стороны, если ∆Ф<,0, то линии В и В′ сонаправлены). 4. Пользуясь правилом буравчика (правой руки), определить направление индукционного тока.

Так как магнитный поток наглядно истолковывается как число линий магнитной индукции, пронизывающих поверхность замкнутого контура, то скорость изменения этого числа и будет скоростью изменения магнитного потока. Электрический ток в цепи появляется в том случае, когда на свободные заряды проводника действуют сторонние силы. Работу этих сил при перемещении единичного положительного заряда вдоль контура называют электродвижущей силой. Значит при изменении магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром, в нем появляются силы, действие которых характеризуется ЭДС индукции. Закон электромагнитной индукции формулируется именно для ЭДС, а не для силы тока.

Закон ЭМИ: ЭДС индукции в замкнутом контуре равна модулю скорости изменения магнитного потока, пронизывающего этот контур.

Закон ЭМИ с учетом правила Ленца.

ВЫВОДЫ: При всяком изменении магнитного потока через проводящий контур в этом контуре возникает электрический ток. ЭДС индукции в замкнутом контуре равна скорости изменения магнитного потока через площадь, ограниченную этим контуром. Ток в контуре имеет положительное направление при убывании внешнего магнитного потока.