Тема: «електрорушійна сила індукції. Закон електромагнітної індукції Фарадея і правило Ленца. »

Знати: поняття електрорушійної сили індукції, правило Ленца

Уміти: обчислювати задачі на визначення електромагнітної індукції

ü План теоретичного матеріалу.

1. Електрорушійна сила індукції.

2. Закон електромагнітної індукції.

3. Правило Ленца.

Теоретичний матеріал

Електрорушійна сила індукції. Закон електромагнітної індукції Фарадея і правило Ленца»

Електрорушійна сила (ЕРС) - фізична величина, що характеризує роботу сторонніх (непотенціальних) сил в джерелах постійного або змінного струму. У замкнутому який проводив контурі ЕРС дорівнює роботі цих сил по переміщенню одиничного позитивного заряду вздовж контуру.

ЕРС можна виразити через напруженість електричного поля сторонніх сил (Eex). У замкнутому контурі (L) тоді ЕРС буде дорівнювати:

, де dl - елемент довжини контуру.

ЕРС так само, як і напруга, вимірюється в вольтах. Можна говорити про електрорушійної силі на будь-якій ділянці ланцюга. Це питома робота сторонніх сил не в усьому контурі, а тільки на даній ділянці. ЕРС гальванічесого елементу є робота сторонніх сил при переміщенні одиничного позитивного заряду всередині елемента від одного полюса до іншого. Робота сторонніх сил не може бути виражена через різницю потенціалів, так як сторонні сили непотенціальни і їх робота залежить від форми траєкторії. Так, наприклад, робота сторонниіх сил при переміщенні заряду між клемами струму поза самого джерела дорівнює нулю.

ЕРС індукції

Причиною електрорушійної сили може стати зміна магнітного поля в навколишньому просторі. Це явище називається магнітною індукцією. Величина ЕРС індукції в контурі визначається виразом

де Φ - потік магнітного поля через замкнену поверхню S, обмежену контуром. Знак «-» перед виразом показує, що індукційний струм, створений ЕРС індукції, перешкоджає зміни магнітного потоку в контурі (правило Ленца).

 

Правило Ленца, правило для визначення напрямку індукційного струму: Індукційний струм, що виникає при відносному русі проводить контуру і джерела магнітного поля, завжди має такий напрямок, що його власний магнітний потік компенсує зміни зовнішнього магнітного потоку, який викликав цей струм. Сформульовано в 1833 р. Е. Х. Ленц.

Якщо струм збільшується, то і магнітний потік збільшується.

Якщо індукційний струм направлений проти основного струму.

Якщо індукційний струм направлений в тому ж напрямку, що й основний струм.

 

Індукційний струм завжди спрямований так, щоб зменшити дію причини його викликає.

ü Задачі.

ü Самостійно розв’язати задачі:

ü Питання самоконтролю:

1. Видатний англійський вчений М. Фарадей.

2. Індукційний струм. Явище електромагнітної індукції.

3. Правило виникнення індукційного струму. Закон зв’язку електричного і магнітного полів

4. Закон електромагнітної індукції Фарадея. Формула.

5. Сутність знаку «мінус» у законі електромагнітної індукції.

6. Основний закон електромагнітної індукції Фарадея.

7. Інтегральна форма запису закону електромагнітної індукції.

8. Диференціальна форма запису закону електромагнітної індукції Фарадея.

9. Правило визначення напряму індукційного струму Ленца.

10. Правило правої руки.

Література:

Посібник №1. Кучерук І.М., Горбачук І.Т., Луцик П.П. Загальний курс фізики: У 3-х т. / За ред. І.М. Кучерука. - [2-е вид., випр.] - К.: Техніка, 2006. - 532 с. - Т.1: Механіка. Молекулярна фізика і термодинаміка

Посібник №2. Кучерук Ї.М., Горбачук І.Т., Луцик П.П. Загальний курс фізики: У 3-х т. / За пр. І.М. Кучерука. – [2-е вид., ипр..] — К.: Техніка, 2006. – 452 с. – Т.2: Електрика і магнетизм.

Посібник № 3. Кучерук І.М., Горбачук І.Т., Луцик П.П. Загальний курс фізики: У 3-х т. / За ред. І.М. Кучерука. - [2-е вид., зипр.] -К.: Техніка, 2006. - 518 с. - Т.З: Оптика. Квантова фізика.

Посібник №4. П.П. Чолпан Основи фізики: навч. Посібник: - К. Вища шк., 1995.- 488 с.: іл.

Посібник №5. І.П. Гаркуша, І.Т. Горбачук, В.П. Курінний та ін.; за заг. ред. І.П. Гаркуші./Загальний курс фізики: Зб. Задач./ К.Техніка,2003.-560с.

Л1.Том2, розділ10, §10.110.2,с.344-347

Л5. Розділ 3, §3.7, с. 169

Самостійна робота №28