Электромагнитная индукция контрольная 11 класс: Контрольная работа по физике 11 класс по теме «Электромагнитная индукция»

Контрольная работа по физике Электромагнитная индукция 11 класс

Контрольная работа по физике Электромагнитная индукция 11 класс с ответами. Контрольная работа включает 4 варианта, в каждом варианте по 6 заданий.

1 вариант

1. Рассчитайте разность потенциалов на концах крыль­ев самолета, имеющих длину 10 м, если скорость само­лета при горизонтальном полете 720 км/ч, а вертикаль­ная составляющая индукции магнитного поля Земли 0,5 ⋅ 10^-4 Тл.

2. Определите индуктивность катушки, если при ослаб­лении в ней тока на 2,8 А за 62 мс в катушке появляется средняя ЭДС самоиндукции 14 В.

3. В катушке, состоящей из 75 витков, магнитный поток равен 4,8 ⋅ 10^-3 Вб. За какое время должен исчезнуть этот поток, чтобы в катушке возникла средняя ЭДС индукции 0,74 В?

4. Магнитный поток, пронизывающий замкнутый контур проводника сопротивлением 2,4 Ом, равномерно изме­нился на 6 Вб за 0,5 с. Какова сила индукционного тока в этот момент?

5. По горизонтальным рельсам, расположенным в верти­кальном магнитном поле с индукцией 0,01 Тл, скользит проводник длиной 1 м с постоянной скоростью 10 м/с. Концы рельсов замкнуты на резистор сопротивлением 2 Ом. Найдите количество теплоты, которое выделится в резисторе за 4 с. Сопротивлением рельсов и проводника пренебречь.

6. Из алюминиевой проволоки сечением 1 мм² сделано кольцо радиусом 10 см. Перпендикулярно плоскости кольца за 0,01 с включают магнитное поле с индукцией 0,01 Тл. Найдите среднее значение индукционного тока, возникающего за это время в кольце.

2 вариант

1. В проводнике длиной 30 см, движущемся со скоростью 5 м/с перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля, возникает ЭДС, равная 2,4 В. Опреде­лите индукцию магнитного поля.

2. Какая ЭДС самоиндукции возникает в катушке с индуктивностью 90 мГн, если при размыкании цепи сила тока в 10 А уменьшается до нуля за 0,015 с?

3. Проводник длиной 40 см находится в однородном маг­нитном поле с индукцией 0,8 Тл. Проводник пришел в движение перпендикулярно силовым линиям, когда по нему пропустили ток 5 А. Определите работу магнитного поля, если проводник переместился на 20 см.

4. Поток магнитной индукции через площадь поперечно­го сечения катушки с 1000 витков изменился на 0,002 Вб в результате изменения силы тока с 4 А до 20 А. Найдите индуктивность катушки.

5. По двум вертикальным рельсам, расстояние между ко­торыми 50 см, а верхние концы замкнуты сопротивлени­ем 4 Ом, начинает скользить вниз без трения проводник массой 50 г. Вся система находится в однородном магнит­ном поле с индукцией 0,4 Тл, силовые линии которого перпендикулярны плоскости, проходящей через рельсы. Найдите скорость установившегося движения.

6. Рамка в форме квадрата со стороной 10 см имеет сопро­тивление 0,01 Ом. Она равномерно вращается в однород­ном магнитном поле с индукцией 50 мТл вокруг оси, ле­жащей в плоскости рамки и перпендикулярной линиям индукции. Определите, какой заряд протечет через рам­ку при изменении угла между вектором магнитной ин­дукции и нормалью к рамке от 0 до 30°.

3 вариант

1. Магнитный поток внутри катушки с числом витков, равным 400, за 0,2 с изменился от 0,1 Вб до 0,9 Вб. Опре­делите ЭДС на зажимах катушки.

2. С какой скоростью надо перемещать проводник дли­ной 50 см в однородном магнитном поле с индукцией 0,4 Тл под углом 60° к силовым линиям, чтобы в провод­нике возникла ЭДС, равная 1 В?

3. Магнитный поток, пронизывающий контур проводни­ка, равномерно уменьшился на 1,6 Вб. За какое время из­менился магнитный поток, если при этом ЭДС индукции оказалась равной 3,2 В?

4. Катушка диаметром 4 см находится в переменном маг­нитном поле, силовые линии которого параллельны оси катушки. При изменении индукции поля на 1 Тл в тече­ние 6,28 с в катушке возникла ЭДС 2 В. Сколько витков имеет катушка?

5. Плоский проволочный виток площадью 1 000 см², имеющий сопротивление 2 Ом, расположен в однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл таким образом, что его плоскость перпендикулярна линиям магнитной ин­дукции. На какой угол был повернут виток, если при этом по нему прошел заряд 7,5 мКл?

6. В однородном магнитном поле с ин­дукцией 20 мТл расположены верти­кально на расстоянии 80 см друг от друга два проволочных прута, замкну­тых наверху. Плоскость, в которой расположены прутья, перпендикулярна направлению линий индукции магнитного поля. По прутьям с постоянной скоростью 1,5 м/с скользит вниз перемычка массой 1,2 г (рис. 131).

Определите ее сопро­тивление, считая, что при движении контакт перемычки с прутьями не нарушается. Трением пренебречь.

4 вариант

1. Определите индуктивность катушки, если при измене­нии силы тока в ней со скоростью 50 А/с возникает ЭДС самоиндукции в 20 В.

2. Автомобиль «Волга» едет со скоростью 120 км/ч. Определите разность потенциалов на концах перед­ней оси машины, если длина оси 180 см, а вертикаль­ная составляющая индукции магнитного поля Земли 5 ⋅ 10^-5 Тл.

3. Какая ЭДС самоиндукции возникает в катушке индуктивностью 68 мГн, если сила тока в 3,8 А убывает до ну­ля в ней за 0,012 с?

4. Какую работу надо совершить при перемещении на 0,25 м проводника длиной 0,4 мс током 21 А в однород­ном магнитном поле с индукцией 1,2 Тл?

5. Кольцо радиусом 1 м и сопротивлением 0,1 Ом поме­щено в однородное магнитное поле с индукцией 0,1 Тл. Плоскость кольца перпендикулярна вектору индукции поля. Какой заряд пройдет через поперечное сечение кольца при исчезновении поля?

6. Рамка в форме равностороннего треугольника помеще­на в однородное магнитное поле с индукцией 0,08 Тл, на­правленной под углом 60° к плоскости рамки. Найдите длину стороны рамки, если известно, что при равномер­ном исчезновении поля в течение 0,03 с в рамке возникла ЭДС индукции, равная 10 мВ.

Ответы на контрольную работа по физике Электромагнитная индукция 11 класс
1 вариант
1. 0,1 В
2. 0,31 Гн
3. 0,49 с
4. 5 А
5. 0,02 Дж
6. 1,79 А
2 вариант
1. 1,6 Тл
2. 60 В
3. 0,32 Дж
4. 0,125 Гн
5. 50 м/с
6. 6,75 мКл
3 вариант
1. 1600 В
2. 5,8 м/с
3. 0,5 с
4. 10 000
5. 120°
6. 32 мОм
4 вариант
1. 0,4 Гн
2. 0,003 В
3. 21,5 В
4. 2,52 Дж
5. 3,14 Кл
6. 0,13 м

Контрольная работа по теме «Магнитное поле. Явление электромагнитной индукции» | Учебно-методический материал по физике (11 класс):

Контрольная работа по теме «Магнитное поле. Явление электромагнитной индукции»

1 вариант

1. Какой магнитный поток пронизывает плоскую поверхность площадью 50 см2 при индукции поля 0,4 Тл, если эта поверхность расположена под углом 45˚ к вектору индукции? Сделайте рисунок.
2. Какова индукция магнитного поля, в котором на проводник с длиной активной части 5 см действует сила 50мН? Сила тока в проводнике 25А. Проводник расположен перпендикулярно индукции магнитного поля.
3. Какая сила действует на протон, движущийся со скоростью  10Мм/с в магнитном поле с индукцией 0,2 Тл перпендикулярно линиям индукции?
4. Сколько витков должна содержать катушка с площадью поперечного сечения 50см2, чтобы при изменении магнитной индукции с 0,2 до 0,3 Тл в течение 4 мс в ней возбуждалась ЭДС 10В?
5. Найти индуктивность проводника, в котором равномерное изменение силы тока на 2 А за 0,25 с возбуждает ЭДС самоиндукции 20 мВ.
6. В катушке индуктивностью 0,6 Гн сила тока равна 20 А. Какова энергия магнитного поля этой катушки? Как изменится энергия магнитного поля, если сила тока уменьшится вдвое?
7. Определите знак заряда частицы, движущейся в магнитном поле. Направления векторов скорости и ускорения частицы указаны на рисунке.

8.  На рисунке приведена демонстрация опыта по проверке правила Ленца.

Опыт проводится со сплошным кольцом, а не разрезанным, потому что

9. Как взаимодействуют два параллельных проводника, если направления электрического тока в них противоположны?

10. На рисунке показано изменение силы тока I в катушке индуктивности от времени t. Модуль ЭДС самоиндукции принимает равные значения в промежутках времени:

Контрольная работа по теме «Магнитное поле. Явление электромагнитной индукции»

2 вариант

1. Участок проводника длиной 10 см находится в магнитном поле индукцией 50 мТл. Сила Ампера при перемещении проводника на 8 см в направлении своего действия совершает работу 0,004 Дж. Чему равна сила тока, протекающего по проводнику? Проводник расположен перпендикулярно линиям магнитной индукции.
2. Какой магнитный поток пронизывает плоскую поверхность площадью 50 см2 при индукции поля 0,4 Тл, если эта поверхность расположена под углом 30˚ к вектору индукции? Сделайте рисунок.
3. Протон влетает в магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции. Найти скорость протона, если магнитная индукция поля равна 0,2 Тл, сила, действующая на протон в магнитном поле равна 0,32пН.
4. За 5 мс магнитный поток, пронизывающий контур, убывает с 9 до 4 мВб. Найти ЭДС индукции.
5. Какой магнитный поток возникает в контуре индуктивностью 0,2 мГн при силе тока 10 А?
6. В катушке сила тока равномерно увеличивается со скоростью 2 А/с. При этом в ней возникает ЭДС самоиндукции 20 В. Какова энергия магнитного поля катушки при силе тока в ней 5 А?
7. Электрон e–, влетевший в зазор между полюсами электромагнита, имеет горизонтально направленную скорость , перпендикулярную вектору индукции магнитного поля (см. рисунок). Куда направлена действующая на электрон

сила Лоренца ?

8. Замкнутый виток провода находится в магнитном поле, перпендикулярном плоскости витка, и своими концами замкнут на амперметр. Магнитная индукция поля меняется с течением времени согласно графику на рисунке. В какой промежуток времени амперметр покажет наличие электрического тока в витке?

9. Какой процесс объясняется явлением электромагнитной индукции?

10. Постоянный магнит вводят в замкнутое алюминиевое кольцо

 на тонком длинном подвесе (см. рисунок). Первый раз –

 северным полюсом, второй раз – южным полюсом. При

этом

Опубликованные материалы на сайте СМИ «Солнечный свет». Статья Контрольная работа по теме «Магнитное поле. Электромагнитная индукция.» 11 класс. Автор: ВОРОБЬЕВА ТАТЬЯНА ЮРЬЕВНА.

Автор: ВОРОБЬЕВА ТАТЬЯНА ЮРЬЕВНА
Контрольная работа для 11 класса по теме «Магнитное поле. Электромагнитная индукция» представлена в 4 вариантах. Время выполнения работы-45 минут(1 урок)

11 класс 
Контрольная работа №1 
Магнитное поле. Электромагнитная индукция 
Вариант 1 

Часть 1. 

1.  

На рисунке изображен горизонтальный проводник, по которому 

течет электрический ток в направлении «от нас». В точке 

A

 вектор 

индукции магнитного поля направлен (вертикально вниз,  верти-
кально вверх, влево, вправо)     
 
Ответ:_____________________________  

 
2.  

По проволочному витку течет электрический ток в на-

правлении, указанном стрелкой. Виток расположен в гори-
зонтальной плоскости. В центре витка вектор индукции маг-
нитного поля направлен (вертикально вниз,  вертикально 
вверх, влево, вправо)     
 
Ответ:_____________________________  

 
3.  

Электрон имеет скорость, направленную горизон-

тально вдоль прямого длинного проводника с 
током 

I

 . Куда направлена действующая на электрон 

сила Лоренца? ( вертикально вниз ↓,  вертикально 
вверх ↑,  к нам  ,  горизонтально вправо →) 
 
Ответ:_____________________________ 

 
4.  

Прямолинейный проводник длиной 

L

 с током 

I

 помещен в однородное 

магнитное поле так, что направление вектора магнитной индукции 

B

 пер-

пендикулярно проводнику. Если силу тока уменьшить в 2 раза, а индукцию 
магнитного поля увеличить в 4 раза, то действующая на проводник сила 
Ампера 
Ответ:_____________________________  

 
5.  

Какой из перечисленных ниже процессов объясняется явлением электро-

магнитной индукции? 
1) взаимное отталкивание двух параллельных проводников с током, по ко-
торым токи протекают в противоположных направлениях 
2) самопроизвольный распад ядер 
3) отклонение магнитной стрелки вблизи проводника с током 
4) возникновение тока в металлической рамке, находящейся в постоянном 
магнитном поле, при изменении формы рамки 
Ответ:_____________________________  

6.  

На рисунке показаны два способа вращения проволочной рамки в 

однородном магнитном поле, линии 
индукции которого идут из 
плоскости чертежа. Вращение 
происходит вокруг оси MN. Ток в 
рамке 

1) существует в обоих случаях  
2) не существует ни в одном из случаев 

 3) существует только в первом случае 
 4) существует только во втором случае 

Ответ:_____________________________ 

7. 

Ответ:_____________________________ 

 
8. 

Частица массой 

m

, несущая заряд 

q

, движется в однородном магнитном 

поле с индукцией 

В

 по окружности радиусом 

R

 со скоростью  . Как изме-

нятся физические величины при увеличении скорости её движения?  
А) Радиус траектории  
Б) Период обращения  
B) Кинетическая энергия  

1) увеличится 
2) уменьшится 
3) не изменится 

А 

Б 

В 

B

N 

M 

N 

M 

B

Часть 2. 

9.

 Протон влетает в однородное магнитное поле индукцией 0,2 Тл и 

движется по окружности. Определите период обращения протона. 
 

10

. Определите силу тока в проводе, если на участок этого провода длиной 

20  см  действует  с  силой  0,5  Н  однородное  магнитное  поле,  магнитная 
индукция  которого  1  Тл.  При  этом  угол  между  направлением  линий 
магнитной индукции и тока равен 30

0

. 

11. 

Вдоль       наклонной  плоскости,   образующей  с  горизонталью  угол 

30

0 

проложены  рельсы,  по  которым    может          скользить  проводящий 

стержень массой 1 кг. Какой минимальной величины ток нужно пропустить 
по  стержню,  чтобы  он  оставался  в  покое,  если  вся  система  находится  в 
однородном  магнитном  поле  с  индукцией    В  =  0,2  Тл,  направленной 
вертикально?  Коэффициент  трения  стержня  о  рельсы  равен    0,2  , 
расстояние между ними l= 0,5 м. 

11 класс 
Контрольная работа №1 
Магнитное поле. Электромагнитная индукция 
Вариант 2 

Часть 1. 

1.  

На рисунке изображен горизонтальный проводник, по которому 

течет электрический ток в направлении «к нам». В точке 

A

 вектор 

индукции магнитного поля направлен (вертикально вниз,  верти-
кально вверх, влево, вправо)     
 
Ответ:_____________________________  

 
2.  

По проволочному витку течет электрический ток в на-

правлении, указанном стрелкой. Виток расположен в вер-
тикальной плоскости. Точка 

А

 находится на горизонталь-

ной прямой, проходящей через центр витка перпендику-
лярно его плоскости. Как направлен вектор индукции магнитного поля тока 
в точке 

А

? (вертикально вниз,  вертикально вверх, влево, вправо)     

 
Ответ:_____________________________  

 
3.  

Электрон, влетевший в зазор между полюсами электромагнита, имеет 

горизонтально направленную скорость, перпендикулярную вектору 
магнитной индукции магнитного поля (см. рисунок). Куда направлена 
действующая на него сила Лоренца? ? (вертикально вниз,  вертикально 
вверх, влево, вправо)     
 
Ответ:_____________________________  

 
4.

 На проводник №2 со стороны двух других 

проводников действует сила Ампера. 

Все проводники тонкие, лежат в одной плоскости, 
параллельны друг другу, и расстояния между 
соседними проводниками одинаковы,  
I – сила тока. Сила Ампера в этом случае направлена 

(вверх  ,  вниз  , 

от нас  , равна нулю) 

Ответ:_____________________________  

 
5.  

Какой из перечисленных ниже процессов объясняется явлением электро-

магнитной индукции? 
1) отклонение магнитной стрелки вблизи проводника с током 
2) взаимное притяжение двух параллельных проводников с сонаправленны-
ми токами 
3) возникновение тока в металлической рамке, вращающейся в постоянном 

магнитном поле 
4) выбивание электрона из поверхности металла при освещении его светом 
 
Ответ:_____________________________  

 
6.  

В некоторой области пространства создано однород-

ное магнитное поле. Квадратная металлическая рамка 
движется через границу этой области с постоянной 
скоростью v, направленной вдоль плоскости рамки и 
перпендикулярно вектору магнитной индукции. ЭДС 
индукции, генерируемая при этом в рамке, равна E. 
Какой станет ЭДС, если рамка будет двигаться со ско-
ростью v/4? 
 
Ответ:_____________________________ 

 
7. 

На рисунке приведен график зависимости силы 

тока в катушке индуктивности от времени. В каком 
промежутке времени ЭДС самоиндукции принимает 
наименьшее значение по модулю? 
Ответ:_____________________________ 

 
8.  

Частица массой 

m

, несущая заряд 

q

, движется в однородном магнитном 

поле с индукцией 

В

 по окружности радиусом 

R

 со скоростью  . Как изме-

нятся физические величины при увеличении индукции магнитного поля? 
Установите соответствие.  
А) Радиус траектории  
Б) Период обращения  
B) Угловая скорость 

1) увеличится 
2) уменьшится 
3) не изменится 

А 

Б 

В 

Часть 2. 

9

. Протон в магнитном поле индукцией 0,01 Тл описал окружность 

радиусом 10 см. Найдите скорость протона. 
 

10.

 Прямолинейный проводник длиной 0,5 м, по которому течет ток 6 А, на-

ходится в однородном магнитном поле. Модуль вектора магнитной индук-
ции 0,2 Тл, проводник расположен под углом 30° к вектору 

В

. Сила, дей-

ствующая на проводник со стороны магнитного поля, равна 

11.

На проводящих рельсах, проложенных на наклонной плоскости, в 

однородном вертикальном магнитном поле находится горизонтальный 
прямой проводник прямоугольного сечения массой 20 г. Плоскость

наклонена к горизонту под углом 30º. Расстояние между рельсами 40 см. 
Когда рельсы подключены к источнику тока, по проводнику протекает 
постоянный ток 11 А. При этом проводник поступательно движется вверх 
по рельсам равномерно и прямолинейно. Коэффициент рения между 
проводником и рельсами 0,2. Чему равен модуль индукции магнитного 
поля?

 
11 класс 
Контрольная работа №1 
Магнитное поле. Электромагнитная индукция 
Вариант 3 

Часть 1. 

1.  

На рисунке изображен горизонтальный проводник, по 

которому течет электрический ток в направлении «от 
нас». В точке 

A

 вектор индукции магнитного поля направлен 

(вертикально вниз,  вертикально вверх, влево, вправо)     
 
Ответ:_____________________________ 

 
2.  

По проволочному витку течет электрический ток в направле-

нии, указанном стрелкой. Виток расположен в горизонтальной 
плоскости. В центре витка вектор индукции магнитного поля на-
правлен (вертикально вниз,  вертикально вверх, влево, вправо)     
 
Ответ:_____________________________ 

 
3.

 Электрон имеет горизонтальную скорость, направленную 

вдоль прямого длинного проводника с током. Куда направ-
лена(вертикально вниз ↓, горизонтально влево ←, к нам, 
вертикально вверх ↑) действующая на электрон сила Лоренца ? 
 

Ответ:_____________________________ 

 
4.  

Прямолинейный проводник длиной 

L

 с током 

I

 помещен в однородное 

магнитное поле перпендикулярно линиям индукции 

B

. Как изменится сила 

Ампера, действующая на проводник, если его длину увеличить в 2 раза, а 
силу тока в проводнике уменьшить в 4 раза? 
 
Ответ:_____________________________  

 
5.  

Какой из перечисленных ниже процессов объясняется явлением электро-

магнитной индукции? 
1) возникновение силы, действующей на заряженную частицу, помещённую 
в электрическое поле 
2) возникновение разности потенциалов между концами разомкнутого ме-
таллического кольца при вдвигании в кольцо постоянного магнита 
3) взаимное притяжение двух параллельных проводников с током, по кото-
рым ток протекает в одинаковом направлении 
4) вылет электронов с поверхности металла при его нагревании 
Ответ:_____________________________  

 
6.  

В некоторой области пространства создано однород-

ное магнитное поле. Квадратная металлическая рамка 
площади 

S

 пересекает границу области однородного 

магнитного поля с постоянной скоростью  , направ-
ленной вдоль плоскости рамки и перпендикулярно век-
тору магнитной индукции. При этом в ней возникает 
ЭДС индукции. Какой станет ЭДС, если так же будет двигаться квадратная 
рамка площади S/4 изготовленная из того же материала? 
 
Ответ:_____________________________ 

 
7. 

На рисунке показан график зависимости 

силы эл. тока, текущего в катушке индуктив-
ности, от времени. Модуль ЭДС индукции 
принимает минимальное значение в проме-
жутке времени 
 
Ответ:_____________________________ 

 
8.  

Частица массой 

m

, несущая заряд 

q

, движется в однородном магнитном 

поле с индукцией 

В

 по окружности радиусом 

R

 со скоростью  . Как изме-

нятся физические величины при уменьшении скорости её движения? 
Установите соответствие.  
А) Радиус траектории  
Б) Период обращения  
B) Импульс 

1) увеличится 
2) уменьшится 
3) не изменится 

А 

Б 

В 

Часть 2. 

 
9.

  Электрон  движется  по  окружности  в  однородном  магнитном  поле 

индукцией 5 мТл. Найдите период обращения электрона.  

 
10.

Участок  проводника  длиной  10 см  находится  в  магнитном  поле 

индукцией  50 мТл.  Сила  Ампера  при  перемещении  проводника  на  8 см  в 
направлении своего действия совершает работу 0,004 Дж. Чему равна сила 
тока,

протекающего 

по 

проводнику? 

Проводник 

расположен 

перпендикулярно линиям магнитной индукции. 
 

11.

  Горизонтальный  проводящий  стержень  прямоугольного  сечения 

поступательно  движется  с  ускорением  вверх  по  гладкой  наклонной 

плоскости  в  вертикальном  однородном  магнитном  поле  (см.  рисунок).  По 

стержню  протекает  ток 

I

.  Угол  наклона  плоскости 

 Отношение  массы 

стержня 

к 

его 

длине 

 Модуль 

индукции 

магнитного 

поля 

 Ускорение стержня 

Чему равна сила тока в стержне? 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
α 
 

11 класс 
Контрольная работа №1 
Магнитное поле. Электромагнитная индукция 
Вариант 4 

Часть 1 

1.  

На рисунке изображен горизонтальный проводник, по кото-

рому течет электрический ток в направлении «к нам». В 
точке 

A

 вектор индукции магнитного поля направлен 

(вертикально вниз,  вертикально вверх, влево, вправо)     
 
Ответ:_____________________________ 

 
2.  

По проволочному витку течет электрический ток в направ-

лении, указанном стрелкой. Виток расположен в вертикаль-
ной плоскости. В центре витка вектор индукции магнитного 
поля тока направлен (вертикально вниз,  вертикально вверх, влево, впра-
во)     
Ответ:_____________________________ 

 
3.  

Протон имеет скорость, направленную горизонтально 

вдоль прямого длинного проводника с током. Куда на-
правлена(вертикально вниз ↓, горизонтально влево ←, от 
нас, вертикально вверх ↑)  действующая на протон сила Лоренца?

 
Ответ:_____________________________ 

 
4

. Электрическая цепь, состоящая из четырех прямолинейных  

горизонтальных проводников (1-2, 2-3, 3-4, 4-1) и источника постоянного 
тока, находится в однородном магнитном поле, вектор магнитной индукции 
которого 

В 

направлен горизонтально влево 

(см. рисунок, вид сверху). Куда направлена вызванная 
этим полем сила Ампера, действующая на проводник 3-4? 
(вертикально вверх , вертикально вниз , вправо 

, влево 

) 

Ответ:_____________________________  

 
5.  

Какой из перечисленных ниже процессов объясняется явлением электро-

магнитной индукции? 
1) отклонение стрелки амперметра, включённого в электрическую цепь, со-
держащую источник тока 
2) отталкивание алюминиевого кольца, подвешенного на нити, при вдвига-
нии в него постоянного магнита 
3) притяжение двух разноимённо заряженных частиц 
4) отклонение магнитной стрелки рядом с проводом с электрическим током 

 
Ответ:_____________________________  

 
6.   

Виток  провода  находится  в  магнитном  поле,  перпендикулярном 

плоскости  витка,  и  своими  концами  замкнут  на  амперметр.  Магнитная 
индукция поля меняется с течением времени согласно графику на рисунке. 
В  какой  промежуток  времени  амперметр  покажет  наличие  электрического 
тока в витке? 
 
 
 
 
 

Ответ:_____________________________ 

 
7 .

На рисунке приведен график зависимости силы 

тока в катушке индуктивности от времени. В каком 
промежутке времени ЭДС самоиндукции принимает 
наибольшее значение по модулю? 
 
Ответ:_____________________________ 

 
8.  

Частица массой 

m

, несущая заряд 

q

, движется в однородном магнитном 

поле с индукцией 

В

 по окружности радиусом 

R

 со скоростью  . Как изме-

нятся физические величины при уменьшении индукции магнитного поля? 
Установите соответствие.  
А) Радиус траектории  
Б) Период обращения  
B) Угловая скорость 

1) увеличится 
2) уменьшится 
3) не изменится 

А 

Б 

В 

Часть 2. 

9.

 Электрон попадает в однородное магнитное поле с индукцией 0,1

Тл и 

продолжает двигаться по окружности радиусом 0,5 см. Определите 
скорость движения электрона. 

10

. 

0      1     2      3     4 

t, с 

В 

11

. По параллельным рельсам, наклоненным под углом 

 к 

горизонтали, соскальзывает без трения проводящий брусок 
массой 

 г. В верхней части рельсы замкнуты резистором с 

сопротивлением 

 Ом. Вся система находится в однородном 

магнитном поле, направленном вертикально. Чему равна сила тока  , 
текущего по бруску, если известно, что он движется с постоянной 
скоростью 

 м/с? Сопротивлением бруска и рельсов пренебречь, 

ускорение свободного падения принять 

 м/с .  

Урок 5. электромагнитная индукция — Физика — 11 класс

Физика, 11 кл

Урок 5. Электромагнитная индукция

Перечень вопросов, рассматриваемых на этом уроке

1. Знакомство с явлением электромагнитной индукции.
2. Изучение законов, описывающих явление электромагнитной индукции.
3. Решение задач, практическое использование электромагнитной индукции.

Глоссарий по теме

Явление электромагнитной индукции заключается в возникновении электрического тока в проводящем контуре, который либо покоится в переменном во времени магнитном поле, либо движется в постоянном магнитном поле таким образом, что число линий магнитной индукции, пронизывающих поверхность, ограниченную этим контуром, меняется со временем. Магнитный поток Ф – графически величина пропорциональная числу линий магнитной индукции, пронизывающих поверхность площадью S.

Единица измерения магнитного потока: магнитный поток в один вебер создаётся однородным магнитным полем с индукцией 1 Тл через поверхность площадью 1 м², расположенную перпендикулярно вектору магнитной индукции.

Правило Ленца: возникающий в замкнутом контуре индукционный ток своим магнитным полем противодействует тому изменению магнитного потока, которым он вызван.

Сила индукционного тока пропорциональна скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром.

ЭДС индукции в замкнутом контуре равна по модулю скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром:

Основная и дополнительная литература по теме:

Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Чаругин В.М. Физика.10 класс. Учебник для общеобразовательных организаций М.: Просвещение, 2017стр. 107-112

Рымкевич А.П. Сборник задач по физике. 10-11класс. — М.: Дрофа,2009. Стр. 28-29

ЕГЭ 2017. Физика. 1000 задач с ответами и решениями. Демидова М.Ю., Грибов В.А., Гиголо А.И. М.: Экзамен, 2017.

Теоретический материал для самостоятельного изучения

Электрические и магнитные поля создаются одними и теми же источниками – электрическими зарядами. Отсюда естественнее было предположить, что между этими полями имеется связь. Экспериментально это предположение было доказано в 1831 г. английским учёным М. Фарадеем, открывшим явление электромагнитной индукции. Все опыты Фарадея по изучению явления электромагнитной индукции объединял один признак – магнитный поток пронизывающий замкнутый контур проводника менялся. При всяком изменении магнитного потока через замкнутый контур, в нем возникал индукционный ток.

Сила индукционного тока пропорциональна ЭДС индукции.

Направление индукционного тока менялось в зависимости от направления движения магнита относительно катушки. Это направление тока, можно найти используя правило Ленца.

М. Фарадеем экспериментально было установлено, что при изменении магнитного потока, в проводящем контуре возникает электродвижущая сила индукции, которая равна скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром, взятой со знаком минус:

Знак минус в этой формуле отражает правило Ленца.

Закон электромагнитной индукции формулируется для ЭДС индукции.

ЭДС индукции в замкнутом контуре равна по модулю скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром:

ЭДС индукции в движущихся проводниках:

Ɛ_i = Вlvsinα.

Джеймс Максвелл в 1860 году сделал вывод что переменное со временем магнитное поле всегда порождает вихревое электрическое поле, а переменное во времени электрическое поле в свою очередь порождает магнитное поле. Следовательно, существует единая теория электромагнитного поля.

Разбор типового контрольного задания

1.

На рисунке изображен момент демонстрационного эксперимента по проверке правила Ленца, когда все предметы неподвижны. Южный полюс магнита находится внутри сплошного металлического кольца, но не касается его. Коромысло с металлическими кольцами может свободно вращаться вокруг вертикальной опоры. При выдвижении магнита из кольца влево кольцо будет

1) оставаться неподвижным

2) перемещаться вправо

3) совершать колебания

4) перемещаться вслед за магнитом

При выдвижении магнита из кольца влево магнитный поток от магнита через кольцо будет уменьшаться. В замкнутом кольце возникает индукционный ток. Направление этого тока по правилу Ленца такое, что создаваемое им магнитное поле препятствует изменению магнитного потока. Так как коромысло вокруг вертикальной оси может свободно вращаться, и магнитное поле магнита неоднородно, коромысло под действием сил Ампера начнёт двигаться так, чтобы препятствовать изменению магнитного потока. Следовательно, коромысло начнёт перемещаться вслед за магнитом.

Ответ:4) перемещаться вслед за магнитом.

2.

Проводник МN с длиной активной части 1м и сопротивлением 2 Ом находится в однородном магнитном поле индукцией 0,2 Тл. Проводник подключён к источнику тока с ЭДС 4 В (внутренним сопротивлением источника и сопротивлением подводящих проводников пренебречь). Какова сила тока в проводнике, если:

№1 проводник покоится;

№2 проводник движется в право со скоростью 6 м/с.

Дано:

ℓ= 1м

R = 2 Ом

В = 0,2 Тл

Ɛ = 4 В

I =?

Решение:

№1: Ток в неподвижном проводнике течёт от N к М

v = 0; Закон Ома для полной цепи I = Ɛ/R = 4В/2Ом = 2А

№2: Если проводник движется в право со скоростью 6 м/с, то по правилу правой руки индукционный ток потечёт от точки N к точке М:

Ответ: №1 2А

№2 2,6А

Закон электромагнитной индукции Фарадея | Электромагнетизм

10.3 Закон электромагнитной индукции Фарадея (ESBPY)

Ток, индуцированный изменяющимся магнитным полем (ESBPZ)

В то время как удивительное открытие электромагнетизма Эрстедом проложило путь для более практического применения электричества, именно Майкл Фарадей дал нам ключ к практическому производству электричества: электромагнитная индукция .

Фарадей обнаружил, что когда он перемещал магнит рядом с проводом, на нем генерировалось напряжение.Если магнит удерживался в неподвижном состоянии, напряжение не генерировалось, оно существовало только во время движения магнита. Мы называем это напряжение индуцированной ЭДС (\ (\ mathcal {E} \)).

Контурная петля, подключенная к чувствительному амперметру, будет регистрировать ток, если он настроен, как показано на этом рисунке, и магнит перемещается вверх и вниз:

Магнитный поток

Прежде чем мы перейдем к определению закона электромагнитной индукции Фарадея и примерам, нам сначала нужно потратить некоторое время на изучение магнитного потока.Для петли площадью \ (A \) в присутствии однородного магнитного поля \ (\ vec {B} \) магнитный поток (\ (φ \)) определяется как: \ [\ phi = BA \ cos \ theta \] Где: \ begin {align *} \ theta & = \ text {угол между магнитным полем B и нормалью к петле в области A} \\ A & = \ text {область петли} \\ B & = \ text {магнитное поле} \ end {align *}

Единицей измерения магнитного потока является Вебер (Вб).

Вы можете спросить себя, зачем включен угол \ (\ theta \). Поток зависит от магнитного поля, проходящего через поверхность. Мы знаем, что поле, параллельное поверхности, не может вызвать ток, потому что оно не проходит через поверхность. Если магнитное поле не перпендикулярно поверхности, то есть компонент, который перпендикулярен, и компонент, который параллелен поверхности. Параллельная составляющая не может вносить вклад в поток, только вертикальная составляющая может.

На этой диаграмме мы показываем, что магнитное поле под углом, отличным от перпендикулярного, может быть разбито на составляющие.Компонент, перпендикулярный поверхности, имеет величину \ (B \ cos (\ theta) \), где \ (\ theta \) — угол между нормалью и магнитным полем.

Закон электромагнитной индукции Фарадея

ЭДС \ (\ mathcal {E} \), создаваемая вокруг контура проводника, пропорциональна скорости изменения магнитного потока φ через площадь A контура. Математически это можно выразить как:

\ [\ mathcal {E} = -N \ frac {\ Delta \ phi} {\ Delta t} \]

где \ (\ phi = B · A \), а B — напряженность магнитного поля.\ (N \) — количество контуров схемы. Магнитное поле измеряется в теслах (Тл). Знак минус указывает направление и то, что наведенная ЭДС имеет тенденцию противодействовать изменению магнитного потока. Знак минус можно игнорировать при вычислении звездных величин.

Закон Фарадея связывает наведенную ЭДС со скоростью изменения магнитного потока, который является произведением магнитного поля и площади поперечного сечения, через которую проходят силовые линии.

Это не площадь самого провода, а площадь, которую он окружает.Это означает, что если вы согнете проволоку в круг, площадь, которую мы будем использовать при вычислении потока, будет площадью поверхности круга, а не проволоки.

На этом рисунке, где магнит находится в той же плоскости, что и контур цепи, не было бы тока, даже если бы магнит перемещался все ближе и дальше. Это связано с тем, что силовые линии магнитного поля не проходят через замкнутое пространство, а параллельны ему. Силовые линии магнитного поля должны проходить через область, ограниченную контуром цепи, чтобы возникла ЭДС.

Направление наведенного тока (ESBQ2)

Самая важная вещь, которую следует помнить, — это то, что индуцированный ток противодействует происходящему изменению.

На первом рисунке (слева) контурная петля имеет южный полюс приближающегося магнита. Величина поля от магнита становится больше. Реакция наведенной ЭДС будет состоять в том, чтобы попытаться противодействовать усилению поля по направлению к полюсу. Поле является вектором, поэтому ток будет течь в таком направлении, чтобы поля, создаваемые током, имели тенденцию нейтрализовать поля от магнита, сохраняя результирующее поле неизменным.

Чтобы противостоять переходу от приближающегося южного полюса сверху, ток должен приводить к силовым линиям, которые удаляются от приближающегося полюса. Следовательно, индуцированное магнитное поле должно иметь силовые линии, идущие вниз внутри петли. Направление тока, указанное стрелками на контуре цепи, будет достигнуто. Проверьте это, используя Правило правой руки. Положите большой палец правой руки в направлении одной из стрелок и обратите внимание на то, что поле закручивается вниз в область, ограниченную петлей.

На второй диаграмме южный полюс удаляется. Это означает, что поле от магнита станет слабее. Отклик от индуцированного тока будет заключаться в создании магнитного поля, которое добавляется к существующему от магнитного поля, чтобы противостоять его уменьшению в силе.

Другой способ представить ту же функцию — просто использовать полюса. Чтобы противостоять приближающемуся южному полюсу, индуцируемый ток создает поле, которое выглядит как другой южный полюс со стороны приближающегося южного полюса.Подобно отталкиванию полюсов, вы можете представить себе, как течение создает южный полюс, чтобы отразить приближающийся южный полюс. На второй панели ток устанавливает северный полюс, чтобы привлечь южный полюс и остановить его движение.

Мы также можем использовать вариант правила правой руки, помещая пальцы в направлении течения, чтобы большой палец указывал в направлении силовых линий (или северного полюса).

Мы можем проверить все это на случаях, когда северный полюс перемещается ближе или дальше от цепи.В первом случае приближения северного полюса ток будет сопротивляться изменению, создавая поле в направлении, противоположном полю, исходящему от магнита, который становится сильнее. Используйте Правило правой руки, чтобы подтвердить, что стрелки создают поле с линиями поля, которые изгибаются вверх в замкнутой области, нейтрализуя те, которые изгибаются вниз от северного полюса магнита.

Подобно отталкиванию полюсов, в качестве альтернативы проверьте, что если поместить пальцы правой руки в направлении течения, большой палец будет указывать вверх, указывая на северный полюс.

Для второго рисунка, где северный полюс удаляется, ситуация обратная.

Направление индуцированного тока в соленоиде (ESBQ3)

Подход к изучению направления тока в соленоиде аналогичен подходу, описанному выше. Единственное отличие состоит в том, что в соленоиде есть несколько витков проволоки, поэтому величина наведенной ЭДС будет другой. Поток будет рассчитан с использованием площади поверхности соленоида, умноженной на количество петель.

Помните: направления токов и связанных с ними магнитных полей можно найти, используя только Правило правой руки. Когда пальцы правой руки направлены в направлении магнитного поля, большой палец указывает в направлении тока. Когда большой палец направлен в направлении магнитного поля, пальцы указывают в направлении тока.

Направление тока будет таким, чтобы препятствовать изменению. Мы бы использовали установку, как в этом скетче, для проведения теста:

В случае, когда северный полюс направлен к соленоиду, ток будет течь так, чтобы северный полюс установился на конце соленоида, ближайшем к приближающемуся магниту, чтобы оттолкнуть его (проверьте, используя Правило правой руки):

В случае, когда северный полюс движется от соленоида, ток будет течь так, что южный полюс будет установлен на конце соленоида, ближайшем к удаляющемуся магниту, чтобы притягивать его:

В случае, когда южный полюс движется от соленоида, ток будет течь так, что северный полюс будет установлен на конце соленоида, ближайшем к удаляющемуся магниту, чтобы притягивать его:

В случае, когда южный полюс направлен к соленоиду, ток будет течь так, что южный полюс будет установлен на конце соленоида, ближайшем к приближающемуся магниту, чтобы оттолкнуть его:

Простой способ создать магнитное поле изменяющейся интенсивности — переместить постоянный магнит рядом с проволокой или катушкой с проволокой.Магнитное поле должно увеличиваться или уменьшаться по напряженности перпендикулярно проводу (так, чтобы силовые линии магнитного поля «пересекали» проводник), иначе не будет индуцироваться напряжение.

Наведенный ток создает магнитное поле. Индуцированное магнитное поле имеет направление, которое стремится нейтрализовать изменение магнитного поля в петле из проволоки. Итак, вы можете использовать Правило правой руки, чтобы найти направление индуцированного тока, помня, что индуцированное магнитное поле противоположно направлению изменения магнитного поля.

Индукция

Электромагнитная индукция находит практическое применение в конструкции электрических генераторов, которые используют механическую энергию для перемещения магнитного поля мимо катушек с проволокой для генерации напряжения. Однако это далеко не единственное практическое применение этого принципа.

Если мы вспомним, магнитное поле, создаваемое проводом с током, всегда перпендикулярно проводу, и что сила потока этого магнитного поля изменяется в зависимости от величины тока, который проходит через него.Таким образом, мы можем видеть, что провод способен создавать напряжение на своей собственной длине , если ток изменяется. Этот эффект называется самоиндукцией . Самоиндукция — это когда изменяющееся магнитное поле создается изменением тока через провод, вызывая напряжение по длине того же провода.

Если магнитный поток усиливается путем сгибания проволоки в форме катушки и / или наматывания этой катушки на материал с высокой проницаемостью, этот эффект самоиндуцированного напряжения будет более интенсивным.Устройство, созданное для использования этого эффекта, называется индуктором .

Помните, что индуцированный ток создает магнитное поле, которое противодействует изменению магнитного потока. Это известно как закон Ленца.

Рабочий пример 1: закон Фарадея

Рассмотрим плоскую квадратную катушку с 5 витками. Катушка находится в \ (\ text {0,50} \) \ (\ text {m} \) с каждой стороны и имеет магнитное поле \ (\ text {0,5} \) \ (\ text {T} \) проходящий через него. Плоскость катушки перпендикулярна магнитному полю: поле направлено за пределы страницы.Используйте закон Фарадея для вычисления наведенной ЭДС, если магнитное поле увеличивается равномерно от \ (\ text {0,5} \) \ (\ text {T} \) до \ (\ text {1} \) \ (\ текст {T} \) в \ (\ text {10} \) \ (\ text {s} \). Определите направление индуцированного тока.

Определите, что требуется

Мы обязаны использовать Закон Фарадея для расчета наведенной ЭДС.

Запишите закон Фарадея

\ [\ mathcal {E} = — N \ frac {\ Delta \ phi} {\ Delta t} \] Мы знаем, что магнитное поле расположено под прямым углом к ​​поверхности и поэтому выровнено с нормалью.Это означает, что нам не нужно беспокоиться об угле, который поле образует с нормалью и \ (\ phi = BA \). Начальное или начальное магнитное поле, \ (B_i \), задается как конечная величина поля, \ (B_f \). Мы хотим определить величину ЭДС, чтобы можно было игнорировать знак минус.

Площадь \ (A \) — это площадь квадратной катушки. 2 (\ text {1} — \ text {0,50})} {\ text {10}} \\ & = \ текст {0,0625} \ текст {V} \ end {выровнять *}

Наведенный ток направлен против часовой стрелки, если смотреть со стороны нарастающего магнитного поля.

Рабочий пример 2: закон Фарадея

Рассмотрим соленоид из 9 витков с неизвестным радиусом \ (r \). На соленоид действует магнитное поле \ (\ text {0,12} \) \ (\ text {T} \). Ось соленоида параллельна магнитному полю. Когда поле равномерно переключается на \ (\ text {12} \) \ (\ text {T} \) в течение 2 минут, ЭДС с величиной \ (- \ text {0,3} \) \ (\ text {V} \) индуцируется. Определите радиус соленоида.

Определите, что требуется

Требуется определить радиус соленоида.Мы знаем, что связь между наведенной ЭДС и полем регулируется законом Фарадея, который включает геометрию соленоида. Мы можем использовать это соотношение, чтобы найти радиус.

Запишите закон Фарадея

\ [\ mathcal {E} = — N \ frac {\ Delta \ phi} {\ Delta t} \] Мы знаем, что магнитное поле расположено под прямым углом к ​​поверхности и поэтому выровнено с нормалью. Это означает, что нам не нужно беспокоиться об угле, который поле образует с нормалью и \ (\ phi = BA \).{- \ text {2}} \) \ (\ text {m} \). На соленоид действует переменное магнитное поле, которое равномерно изменяется от \ (\ text {0,4} \) \ (\ text {T} \) до \ (\ text {3,4} \) \ (\ text { T} \) в интервале \ (\ text {27} \) \ (\ text {s} \). Ось соленоида составляет угол \ (\ text {35} \) \ (\ text {°} \) к магнитному полю. Найдите наведенную ЭДС.

Определите, что требуется

Мы обязаны использовать Закон Фарадея для расчета наведенной ЭДС.

Запишите закон Фарадея

\ [\ mathcal {E} = — N \ frac {\ Delta \ phi} {\ Delta t} \] Мы знаем, что магнитное поле расположено под углом к ​​нормали к поверхности.{- \ text {3}} \ text {V} \ end {выровнять *}

Наведенный ток направлен против часовой стрелки, если смотреть со стороны нарастающего магнитного поля.

Реальные приложения

Следующие устройства используют в своей работе закон Фарадея.

• плиты индукционные

• магнитофонов

• металлоискатели

• трансформаторы

Реальные применения закона Фарадея

Выберите одно из следующих устройств и поищите в Интернете или библиотеке, как работает ваше устройство.В объяснении вам нужно будет сослаться на закон Фарадея.

• плиты индукционные

• магнитофонов

• металлоискатели

• трансформаторы

Зарегистрируйтесь, чтобы получить стипендию и возможности карьерного роста. Используйте практику Сиявулы, чтобы получить наилучшие возможные оценки.

Закон Фарадея

Изложите закон электромагнитной индукции Фарадея словами и запишите математическое соотношение.

ЭДС \ (\ mathcal {E} \), создаваемая вокруг контура проводника, пропорциональна скорости изменения магнитного потока φ через площадь A контура. Математически это можно выразить как:

где \ (\ phi = B · A \), а B — напряженность магнитного поля.\ (N \) — количество контуров схемы. Магнитное поле измеряется в теслах (Тл). Знак минус указывает направление и то, что наведенная ЭДС имеет тенденцию противодействовать изменению магнитного потока. Знак минус можно игнорировать при вычислении звездных величин.

Опишите, что происходит, когда стержневой магнит вдавливается в соленоид, подключенный к амперметру, или вытягивается из него. Нарисуйте картинки, подтверждающие ваше описание.

В случае, когда северный полюс направлен к соленоиду, ток будет течь так, чтобы северный полюс установился на конце соленоида, ближайшем к приближающемуся магниту, чтобы оттолкнуть его (проверьте, используя Правило правой руки):

В случае, когда северный полюс движется от соленоида, ток будет течь так, что южный полюс будет установлен на конце соленоида, ближайшем к удаляющемуся магниту, чтобы притягивать его:

В случае, когда южный полюс движется от соленоида, ток будет течь так, что северный полюс будет установлен на конце соленоида, ближайшем к удаляющемуся магниту, чтобы притягивать его:

В случае, когда южный полюс направлен к соленоиду, ток будет течь так, что южный полюс будет установлен на конце соленоида, ближайшем к приближающемуся магниту, чтобы оттолкнуть его:

Объясните, как магнитный поток может быть равен нулю, когда магнитное поле не равно нулю.

Поток связан с магнитным полем:

Если \ (\ cos \ theta \) равно 0, то магнитный поток будет равен 0, даже если есть магнитное поле. В этом случае магнитное поле параллельно поверхности и не проходит через нее.

Используйте правило правой руки, чтобы определить направление индуцированного тока в соленоиде ниже.

Южный полюс магнита приближается к соленоиду.Закон Ленца говорит нам, что ток будет течь, чтобы противодействовать изменению. Южный полюс на конце соленоида будет противодействовать приближающемуся южному полюсу. Ток будет циркулировать по странице в верхней части катушки, так что большой палец правой руки будет указывать влево.

Рассмотрим круговую катушку из 5 витков с радиусом \ (\ text {1,73} \) \ (\ text {m} \). Катушка подвергается воздействию переменного магнитного поля, которое равномерно изменяется от \ (\ text {2,18} \) \ (\ text {T} \) до \ (\ text {12,7} \) \ (\ text { T} \) в интервале \ (\ text {3} \) \ (\ text {minutes} \). {2} & = \ текст {0,0479} \\ г & = \ текст {0,22} \ текст {м} \ end {выровнять *}

Найдите изменение потока, если ЭДС равна \ (\ text {12} \) \ (\ text {V} \) за период \ (\ text {12} \) \ (\ text {s} \) .

\ begin {align *} \ mathcal {E} & = N \ frac {\ Delta \ phi} {\ Delta t} \\ 12 & = 5 \ left (\ frac {\ Delta \ phi} {12} \ right) \\ \ Delta \ phi & = \ text {28,8} \ text {Wb} \ end {выровнять *}

Если угол изменить на \ (\ text {45} \) \ (\ text {°} \), на какой временной интервал нужно изменить, чтобы наведенная ЭДС оставалась прежней?

Все значения остаются неизменными между двумя описанными ситуациями, за исключением угла и времени.Мы можем приравнять уравнения для двух сценариев:

Электромагнитная индукция: определение и переменные, влияющие на индукцию — Видео и стенограмма урока

Электромагнитная индукция

Буквально на днях я был в магазине, покупая продукты.Я попытался заплатить своей кредитной картой, но когда я провел картой через платежный терминал, появилось сообщение о том, что карта не может прочитать мою карту. Попробовав еще пару раз, кассир наконец предложил мне помочь. Она взяла мою карточку и очень быстро пропустила ее через кардридер и… вуаля! Это сработало! Может показаться, что ей просто повезло, но оказалось, что это сработало по очень научной причине. Однако нам нужно узнать об электромагнитной индукции, прежде чем все это обретет смысл.

В начале 19 века ученый по имени Майкл Фарадей опубликовал несколько работ по электромагнитной индукции , которая представляет собой способность изменяющегося магнитного поля индуцировать напряжение в проводнике. Чтобы лучше понять это явление, Фарадей провел ряд экспериментов. В одном из этих экспериментов использовались катушка с проволокой, постоянный магнит и устройство для определения напряжения в проводе. Когда магнит пропускали через катушку с проволокой, в проволоке индуцировалось напряжение, но оно исчезало, когда магнит переставал двигаться.Фарадей обнаружил, что на величину индуцированного в катушке напряжения влияют два фактора.

Первым фактором было количество витков провода в катушке, которое увеличивало количество провода, подвергающегося воздействию магнитного поля. Результаты экспериментов Фарадея показали, что индуцированное напряжение увеличивается прямо пропорционально количеству витков в электрической катушке.Другими словами, удвоение количества витков привело к удвоению индуцированного напряжения.

Вторым фактором была скорость изменения магнитного поля. Есть несколько способов изменить магнитное поле. Один из способов — изменить силу поля, создаваемого магнитом. Если мы используем электромагнит для создания магнитного поля, мы можем включать и выключать магнит или просто изменять ток, чтобы изменить силу поля. Второй способ — переместить поле относительно проводника.Мы могли бы сделать это, перемещая катушку в поле или перемещая магнит вокруг катушки — неважно, что, пока существует относительное движение.

Закон Фарадея появился в результате его экспериментов. Он просто заявляет, что величина индуцированного напряжения пропорциональна как количеству витков провода, так и скорости изменения магнитного поля. Один из наиболее важных моментов, который следует вынести из этого утверждения, заключается в том, что индуцированное напряжение является результатом изменения магнитного поля.Другими словами, простое удерживание магнита рядом с проводом не приведет к возникновению напряжения. Поле должно как-то меняться.

Молекулярные выражения: электричество и магнетизм

Электромагнитная индукция — тригонометрия и генерация однофазного переменного тока для электриков

Электромагнитная индукция — это когда напряжение создается путем пропускания проводника через магнитное поле.

Величину напряжения можно изменять тремя факторами:

1. Размер магнитного поля. Чем больше линий магнитного потока, тем больше линий магнитного потока необходимо для разрезания проводника. Сила потока прямо пропорциональна наведенному напряжению.
2. Активная длина проводника. Активная длина означает часть проводника, которая фактически проходит через поле. Активная длина прямо пропорциональна индуцированному напряжению.
3. Скорость, с которой проводник проходит через поле. Чем быстрее проводник проходит через поле, тем больше индуцируемое напряжение. Скорость прямо пропорциональна наведенному напряжению.

Эти отношения к напряжению можно разбить на следующую формулу: e = βlv.

Где:

e = пиковое напряжение, индуцированное в катушке индуктивности (вольт)

B = напряженность поля между полюсами (тесла)

l = активная длина жилы (метры)

v = скорость проводника через поле (м / сек)

Вот пример.

Проводник с активной длиной 4 метра проходит через поле 5 тесла со скоростью 15 метров в секунду. Определите пиковое напряжение, индуцированное на этом проводе.

(4 м) (5 Тл) (15 м / сек) = 300 В пиковое значение

Это безумие! Кто это открыл?

Открытие электромагнитной индукции приписывается Майклу Фарадею, который обнаружил, что когда он пропускает магнитное поле через проводник, течет ток.

Пока существует движение между полем и проводником, может индуцироваться напряжение.Это может означать, что проводник проходит через поле или поле проходит через проводник.

Далее: Генератор

IGCSE Grade 11 — Syllabus, Subjects, Books, and Papers

Квадраты

Функции

Координатная геометрия

Круглая мера

Тригонометрия

серии

Дифференциация

Дальнейшая дифференциация

Интеграция

Алгебра

Логарифмические и экспоненциальные функции

Тригонометрия

Дифференциация

Интеграция

Численное решение уравнений

Дополнительная алгебра

Дальнейшее исчисление

Векторы

Дифференциальные уравнения

Комплексные числа

Скорость и ускорение

Сила и движение в одном измерении

Силы в двух измерениях

Трение

Связанные частицы

Общее движение по прямой

Импульс

Работа и энергия

Принцип работы-энергия и мощность

Представление данных

Меры центральной тенденции

Меры вариации

Вероятность

Перестановки и комбинации

Распределения вероятностей

Биномиальное и геометрическое распределения

Нормальное распределение

Проверка гипотез

Распределение Пуассона

Линейные комбинации случайных величин

Непрерывные случайные величины

Отбор проб

Интерпретация выборочных данных

Кинематика

Ускоренное движение

Динамика

Силы

Работа, энергия и мощность

Импульс

Материя и материалы

Электрический ток

Законы Кирхгофа

Сопротивление и удельное сопротивление

Практические схемы

Волны

Наложение волн

Стационарные волны

Атомная структура

Круговое движение

Гравитационные поля

Колебания

Теплофизика

Идеальные газы

Однородные электрические поля

Закон Кулона

Емкость

Магнитные поля и электромагнетизм

Движение заряженных частиц

Электромагнитная индукция

Переменный ток

Квантовая физика

Ядерная физика

Медицинская визуализация

Астрономия и космология

Атомная структура

Электроны в атомах

Атомы, молекулы и стехиометрия

Химическая связь

Состояния вещества

Изменения энтальпии

Окислительно-восстановительные реакции

Равновесие

Скорость реакции

Периодичность

Группа 2

Группа 17

Азот и сера

Введение в органическую химию

Углеводороды

Галогеноалканы

Спирты, сложные эфиры, карбоновые кислоты

Карбонильные соединения

Практические навыки для уровня AS

Энергия решетки

Электрохимия

Другие аспекты равновесия

Кинетика реакции

Энтропия и свободная энергия Гиббса

Переходные элементы

Бензол и его соединения

Кислоты карбоновые и их производные

Органические соединения азота

Полимеризация

Органический синтез

Аналитическая химия

Структура ячейки

Биологические молекулы

Ферменты

Клеточные мембраны и транспорт

Митотический клеточный цикл

Нуклеиновая кислота и синтез белков

Транспортировка на заводах

Транспорт у млекопитающих

Газовый обмен

Инфекционные болезни

Иммунитет

Практические навыки для AS

Энергия и дыхание

Фотосинтез

Гомеостаз

Управление и координация

Унаследованное изменение

Выбор и развитие

Классификация, биоразнообразие и сохранение

Генетическая технология

Блок 1.Бизнес и его среда:

Блок 2. Люди в организациях:

Раздел 3. Маркетинг:

Раздел 4. Операции и управление проектами:

Блок 5. Финансы и учет:

Блок 6. Стратегическое управление:

Раздел 7:

Основные экономические идеи и распределение ресурсов

Ценовая система и микроэкономика

Государственное микровмешательство

Макроэкономика

Государственное макро-вмешательство

Уровень: 6.Основные экономические идеи и распределение ресурсов

Ценовая система и микроэкономика

Государственное микроэкономическое вмешательство

Макроэкономика

Государственное макро-вмешательство

Подготовка к экзаменам.

1. Данные, информация, знания и обработка

2. Аппаратное и программное обеспечение

3. Мониторинг и управление

4.Электронная безопасность, здоровье и безопасность

5. Цифровой разрыв

6. Использование сетей

7. Экспертные системы

8. Таблицы

9. Базы данных и концепции файлов

10. Монтаж звука и видео

11. Новые технологии

12. Роль и влияние ИКТ

13. Сети

14. Управление проектами

15. Жизненный цикл системы

16.Создание графики

17. Анимация

18. Слияние по почте

19. Веб-программирование

Часть 1:

Часть 2:

Часть 3:

Часть 4:

1.Что означает изучение языка и литературы на A Level?

2. Создатели и получатели текстов

3. Режим и жанр

4. Варианты, регистр и представление

5. Повествование

6. Уровень языка 1: лексика и семантика

7. Уровень 2 языка: Грамматика

8. Языковой уровень 3: Фонетика, фонология и просодика

9. Языковой уровень 4: Графология

10.Уровень языка 5: Pragmatics

11. Уровень языка 6: Discourse

12. Анализируем тексты

13. Литература и литература

14. Стать следователем

15. Запомненные места

16. Воображаемые миры

17. Поэтические голоса

18. Писать об обществе

19. Драматические встречи

20. Выполнение соединений

Часть 1:

Часть 2:

Часть 3:

1.Круговорот воды и углерода

2. Горячие пустынные системы и ландшафты

3. Прибрежные системы и ландшафты

4. Опасности

5. Экосистемы в стрессовом состоянии

6. Ледниковые системы и ландшафты

7. Глобальные системы и глобальное управление

8. Раздевалки

9. Современная городская среда

10. Население и окружающая среда

11.Безопасность ресурсов

12. Полевые работы

13. География

1. Империя и возникновение мировых держав, 1870–1919 гг.

2. Лига Наций и международные отношения в 1920-е годы

3. Лига Наций и международные отношения в 1930-е годы

4. Китай и Япония, 1912–1945 гг.

1.Методы исследования

2. Биологическая психология

3. Когнитивная психология

4. Психология и обучение

5. Социальная психология

Темы и вопросы психологии

7. Психология потребительского поведения

8. Психология и здоровье

9. Психология и организации

1.Социологическая перспектива

2. Социализация и создание социальной идентичности

3. Методы исследования

4. Связь теории и методов

5. Семья

6. Образование

7. Мировое развитие

8. Медиа

9. Религия

CBSE Notes Класс 12 Физика Электромагнитная индукция

Электромагнитная индукция по физике класса 12 — здесь приведены примечания по электромагнитной индукции по физике класса 12.Кандидаты, которые стремятся попасть в класс 12 с хорошими баллами, могут проверить эту статью на наличие примечаний. Это возможно только тогда, когда у вас есть лучшие учебные материалы по физике CBSE Class 12 и продуманный план подготовки. Чтобы помочь вам в этом, мы здесь с примечаниями. Надеюсь, что эти заметки помогут вам понять важные темы и запомнить ключевые моменты с точки зрения экзамена. Ниже мы предоставили заметки по физике 12-го класса по теме «Электромагнитная индукция».

• Класс: 12-й
• Тема: Физика
• Тема: Электромагнитная индукция
• Ресурс: Notes

CBSE Notes Class 12 Физика Электромагнитная индукция

Подписаться на последние обновления

Кандидатам, обучающимся в классе 12, рекомендуется проверить примечания к этому посту.С помощью заметок кандидаты могут планировать свою стратегию для более слабого раздела предмета и усердно учиться. Итак, продолжайте и ознакомьтесь с важными примечаниями для электромагнитной индукции по физике класса 12.

Каждый раз, когда магнитный поток, связанный с электрической цепью, изменяется, в цепи индуцируется ЭДС. Это явление называется электромагнитной индукцией .

Законы электромагнитной индукции Фарадея

(i) Всякий раз, когда магнитный поток, связанный с цепью, изменяется, в ней возникает наведенная ЭДС.

(ii) Индуцированная ЭДС длится до тех пор, пока продолжается изменение магнитного потока.

(iii) Величина наведенной ЭДС прямо пропорциональна скорости изменения магнитного потока, т. Е.

E ∝ dφ / dt ⇒ E = — dφ / dt

, где коэффициент пропорциональности равен единице, а знак минус указывает на закон Ленца.

Здесь поток = NBA cos θ, единица СИ φ = weber,

Единица СГС φ = maxwell, 1 weber = 10 ⁸ maxwell,

Размерная формула магнитного потока

[φ] = [ML ² T ^-2 A ^-2 ]

Закон Ленца

Направление наведенной ЭДС или наведенного тока всегда таково, что он противодействует причине, из-за которой он возникает.

Закон Ленца соответствует закону сохранения энергии.

Примечание Чтобы применить закон Ленца, вы можете запомнить RIN или ® In (когда петля лежит на плоскости бумаги)

(i) RIN В RIN R означает правый, I означает возрастающий, а N — северный полюс (против часовой стрелки). Это означает, что если петля размещена справа от прямого токоведущего проводника и ток в проводнике увеличивается, то индуцированный ток в петле будет против часовой стрелки

(ii) ® IN In ® IN предположим, что магнитное поле в петле перпендикулярно бумаге внутрь ® и это поле увеличивается, тогда индуцированный ток в петле против часовой стрелки

Motional Emf

Если стержень длиной 1 движется перпендикулярно магнитному полю B со скоростью v, то в нем возникает индуцированная ЭДС, равная

E = B * v * I = bvl

Если металлический стержень длиной 1 вращается вокруг одного из своих концов в плоскости, перпендикулярной магнитному полю, то индуцированная ЭДС, создаваемая на его концах, равна

E = 1/2 bωr ² = BAf

где, ω = угловая скорость вращения, f = частота вращения и A = πr ² = площадь диска.

Направление индуцированного тока в любом проводнике можно определить с помощью правила правой руки Флеминга.

Прямоугольная катушка движется линейно в поле, когда катушка движется с постоянной скоростью в однородном магнитном поле, магнитный поток и наведенная ЭДС равны нулю.

Стержень движется под углом θ к направлению магнитного поля, скорость E = — Blv sin θ.

Возникает ЭДС

(i) Когда магнит перемещается относительно катушки.

(ii) Когда проводник свободно падает в направлении восток-запад.

(iii) Когда самолет летит горизонтально.

(iv) Когда сила тока, протекающего в катушке, увеличивается или уменьшается, индуцированный ток возникает в катушке в том же или противоположном направлении.

(v) Когда поезд движется горизонтально в любом направлении.

Правило правой руки Флеминга

Если растянуть большой, указательный и центральный пальцы правой руки так, чтобы все три были перпендикулярны друг другу, th.если большой палец представляет направление движения, указательный палец представляет направление магнитного поля, тогда центральный палец будет представлять направление
индуцированного тока.

Если R — электрическое сопротивление цепи, то индуцированный ток в цепи определяется выражением I = E / R

Если индуцированный ток возникает в катушке, вращающейся в однородном магнитном поле, то

I = NBA ω sin ωt / R = I _o sin ωt

где, I _o = NBA ω = пиковое значение наведенного тока,

N = количество витков в катушке,

B = магнитная индукция,

ω = угловая скорость вращения и

A = площадь поперечного сечения катушки.

Вихревые токи

Если кусок металла помещается в переменное магнитное поле или вращается с высокой скоростью в однородном магнитном поле, то возникает индуцированный ток.
кусок металла похож на белый пул воздуха, называемый вихревыми токами.

Величина вихревых токов 0f определяется выражением i = — e / R = dφ / dt / R, где R — сопротивление.

Вихревые токи также известны как ток Фасо.

Самоиндукция

Явление образования наведенной ЭДС в цепи из-за изменения тока, протекающего в самой цепи, называется самоиндукцией.

Коэффициент самоиндукции

Магнитный поток, связанный с катушкой

φ = LI

где, L = = коэффициент самоиндукции.

Наведенная ЭДС в катушке

E = — L дл / дт

это единица самоиндукции — Генри (H), а ее размерная формула — [ML ² T ^-2 A ^-2 ].

Самоиндукция длинного соленоида определяется нормальным текстом

L = μ _o N ² A / l = μ _o n ² Al

где.N = общее количество витков в соленоиде,

1 = длина катушки, n = количество витков в катушке и

A = площадь поперечного сечения катушки.

Если сердечник соленоида из любого другого магнитного материала, то

L = μ _o μ _r N ² A / l

Самоиндукция тороида L = μ _o Н ² A / 2πr

Где, r = радиус тороида

Энергия, запасенная в катушке индуктивности E = 1/2 LI ²

Взаимная индукция

Явление образования наведенной ЭДС в цепи из-за изменения магнитного потока в соседней цепи называется взаимной индукцией.

Коэффициент взаимной индукции

Если две катушки соединены друг с другом, а другая, то магнитный поток связан с катушкой (вторичная катушка)

φ = MI

где M — коэффициент взаимной индукции, а I — ток, протекающий через первичную обмотку.

Наведенная ЭДС во вторичной обмотке

E = — M дл / дт

где dl / dt — скорость изменения тока через первичную обмотку.

Единицей измерения коэффициента взаимной индукции является Генри (H), а его размер — [ML ² T ^-2 A ^-2 ].

Коэффициент взаимной индукции зависит от геометрии двух катушек, расстояния между ними и ориентации двух катушек.

Коэффициент сцепления

Две катушки считаются соединенными, если они заполнены частью предохранителя, образованного одним звеном, с другим.

K = √M / L ₁ L2, где L ₁ и L ₂ — коэффициенты самоиндукции двух катушек, а M — коэффициент взаимной индукции двух катушек.

Коэффициент связи максимальный (K = 1) в случае (а), когда катушки соосны, и минимальный в случае (б), когда катушки расположены под прямым углом.

Взаимная индуктивность двух длинных коаксиальных соленоидов равна

M = μ N ₁ N ₂ A / л

= μ n ₁ n ₂ Al

, где N ₁ и N ₂ — общее количество витков в обеих катушках, n ₁ n ₂ — количество витков на единицу длины в катушках, A — площадь поперечного сечения катушек, а 1 — длина витков.

Группировка катушек

(a) Если три катушки индуктивности L ₁ , L ₂ и L ₃ соединены последовательно и коэффициент связи K = 0, как последовательно, то

L = L ₁ + L ₂ + L ₃

(b) Когда три катушки индуктивности L ₁ , L ₂ и L ₃ соединены параллельно и коэффициент связи K = 0, как и параллельно, тогда

L = 1 / L ₁ + 1 / L ₂ + 1 / L ₃

Если коэффициент сцепления K = 1, то

(i) Последовательно

(a) Если ток в двух катушках одинакового направления, то

L = L ₁ + L ₂ + 2M

(b) Если ток в двух катушках имеет противоположные направления, то

L = L ₁ + L ₂ — 2 м

(ii) Параллельно

(a) Если ток в двух катушках одинакового направления, то

L = L ₁ L ₂ — M ² / L ₁ + L ₂ + 2M

(b) Если ток в двух катушках имеет противоположные направления, то

L = L ₁ L ₂ — M ² / L ₁ + L ₂ — 2M

Класс 12 Ключевые моменты, важные вопросы и практические документы

Надеюсь, эти заметки помогли вам в подготовке к экзаменам в вашей школе.Кандидаты также могут ознакомиться с ключевыми моментами, важными вопросами и практическими материалами по различным предметам для класса 12 на хинди и английском языках по ссылке ниже.

Решения NCERT класса 12

Кандидаты, обучающиеся в классе 12, также могут проверить здесь решения NCERT класса 12. Это поможет кандидатам узнать решения по всем предметам, изучаемым в 12-м классе. Кандидаты могут нажать на соответствующую ссылку, чтобы получить то же самое. Класс 12 Предоставляются подробные ответы на вопросы учебников NCERT по главам с целью помочь учащимся сравнить свои ответы с образцами ответов.

Пробный тест класса 12 / Практика

Пробный тест — это практический тест или, можно сказать, предварительный план основного экзамена. Перед тем, как появиться на основном экзамене, кандидаты должны пройти пробный тест, так как он помогает студентам учиться на своих ошибках. С помощью пробного теста / практики 12 класса кандидаты также могут получить представление о схеме и схеме выставления оценок на этом экзамене. Для кандидатов мы предоставляем ниже ссылки на пробные тесты / практические занятия для 12 класса.

Примеры вопросов для класса 12

Примерные вопросы 12-й класс — очень важный ресурс для студентов, готовящихся к экзамену.Здесь мы предоставили Примеры решений проблем вместе с Примерными задачами NCERT класса 12. Вопрос из очень важных тем охвачен Примерными вопросами для класса 12.

Физика класса 12 Заметки по химии Заметки по математике Биологические заметки

Чтобы получать оповещения об экзаменах и вакансиях в правительстве Индии в кратчайшие сроки, присоединяйтесь к нашему каналу Telegram.

ОТВЕТ КЛЮЧ — Электромагнитная лаборатория Фарадея II: Пикап…

ОТВЕТ КЛЮЧ — электромагнитная лаборатория Фарадея II : Пикап Катушка, трансформатор и генератор Ответьте на следующие вопросы на отдельном листе. Сим доступен на phet.colorado.edu. Часть A: Захват катушки 1. Запустите симулятор PhET , «Лаборатория электромагнитных Фарадея.Разверните окно. Перейдите на вкладку Pickup Coil. Вы должны увидеть стержневой магнит, сетку стрелки компаса и катушку, прикрепленную к лампочке. 2. Опишите наиболее эффективный способ использования магнита и катушки для зажигания лампочки, если: катушка не может быть перемещена. Перемещайте магнит внутрь и наружу катушки. б. магнит нельзя сдвинуть. Переместите катушку над магнитом и снимите ее. 3. Расположите схемы и движения, показанные ниже, от наиболее эффективных до наименее эффективных с точки зрения зажигания лампы с учетом связей.Например, если A был наиболее эффективным, B был наименее эффективным, а C и D были эквивалентны друг другу, ранжирование было бы A> C = D> BA Поперечный внешний B. Поперечный внутренний C. Продольный внутренний D. Продольный внешний C > B> A = D [допустимы C> B> D> A и C> B> D> A] 4.