Летние международные олимпиады для 1-11 классов Участвовать→
Конкурс разработок «Пять с плюсом» июнь 2021
Добавляйте свои материалы в библиотеку и получайте ценные подарки
Конкурс проводится с 1 июня по 30 июня

Методическая разработка "Явление самоиндукции"

Явление самоиндукции Мы уже изучили, что около проводника с током возникает магнитное поле. А также изучили, что переменное магнитное поле порождает ток (явление электромагнитной индукции). Рассмотрим электрическую цепь. При изменении силы тока в этой цепи произойдет изменение магнитного поля, в результате чего в этой же цепи возникнет дополнительный индукционный ток. Такое явление называется самоиндукцией, а ток, возникающий при этом, называется током самоиндукции. Явление самоиндукции - это возникновение в проводящем контуре ЭДС, создаваемой вследствие изменения силы тока в самом контуре. Индуктивность контура зависит от его формы и размеров, от магнитных свойств окружающей среды и не зависит от силы тока в контуре. ЭДС самоиндукции определяется по формуле: Явление самоиндукции подобно явлению инерции. Так же, как в механике нельзя мгновенно остановить движущееся тело, так и ток не может мгновенно приобрести определенное значение за счет явления самоиндукции. Если в цепь, состоящую из двух параллельно подключенных к источнику тока одинаковых ламп, последовательно со второй лампой включить катушку, то при замыкании цепи первая лампа загорается практически сразу, а вторая с заметным запаздыванием. При размыкании цепи сила тока быстро уменьшается, и возникающая ЭДС самоиндукции препятствует уменьшению магнитного потока. При этом индуцированный ток направлен так же, как и исходный. ЭДС самоиндукции может во многом раз превысить внешнюю ЭДС. Поэтому электрические лампочки очень часто перегорают при выключении света. Энергия магнитного поля Энергия магнитного поля контура с током:
Просмотр
содержимого документа

 

Явление самоиндукции

Мы уже изучили, что около проводника с током возникает магнитное поле. А также изучили, что переменное магнитное поле порождает ток (явление электромагнитной индукции). Рассмотрим электрическую цепь. При изменении силы тока в этой цепи произойдет изменение магнитного поля, в результате чего в этой же цепи возникнет дополнительный индукционный ток. Такое явление называется самоиндукцией, а ток, возникающий при этом, называется током самоиндукции.

Явление самоиндукции - это возникновение в проводящем контуре ЭДС, создаваемой вследствие изменения силы тока в самом контуре.

Индуктивность контура зависит от его формы и размеров, от магнитных свойств окружающей среды и не зависит от силы тока в контуре.

ЭДС самоиндукции определяется по формуле:

Явление самоиндукции подобно явлению инерции. Так же, как в механике нельзя мгновенно остановить движущееся тело, так и ток не может мгновенно приобрести определенное значение за счет явления самоиндукции. Если в цепь, состоящую из двух параллельно подключенных к источнику тока одинаковых ламп, последовательно со второй лампой включить катушку, то при замыкании цепи первая лампа загорается практически сразу, а вторая с заметным запаздыванием.

При размыкании цепи сила тока быстро уменьшается, и возникающая ЭДС самоиндукции препятствует уменьшению магнитного потока. При этом индуцированный ток направлен так же, как и исходный. ЭДС самоиндукции может во многом раз превысить внешнюю ЭДС. Поэтому электрические лампочки очень часто перегорают при выключении света.

Энергия магнитного поля

Энергия магнитного поля контура с током:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Проверка знаний

Начало формыВопрос 1. Скорость изменения силы тока в контуре 2 А/с. При этом в контуре возникает ЭДС самоиндукции 4 В. Определите индуктивность контура.

Вопрос 2. При изменении силы тока в катушке с 3 А до 2 А за время 10-3 с в катушке возникает ЭДС самоиндукции 5 В. Определите индуктивность катушки (мГн).

Вопрос 3. На рисунке приведен график зависимости силы тока в соленоиде от времени. Индуктивность катушки 0,5 Гн. Какая величина ЭДС самоиндукции возникает в катушке?
 

Вопрос 4. Какой силы ток проходит через контур индуктивностью  Гн, если магнитный поток самоиндукции, пронизывающий контур, 0015 Вб?

Вопрос 5. При изменении силы тока в соленоида с 12 А до 8 А энергия магнитного поля уменьшилась на 4 Дж. Определите индуктивность соленоида.

Вопрос 6. На рисунке приведен график зависимости силы тока в контуре от времени. Индуктивность контура 0,6 Гн. Определите величину максимальной ЭДС самоиндукции, которая возникает в контуре.
 

Вопрос 7. При помощи реостата равномерно увеличивают силу тока в катушке, индуктивность которой 5,2 мГн. Увеличение силы тока происходит в течение времени 12 мс. Средняя ЭДС самоиндукции в катушке 1,21 В. Определите силу тока в катушке через, если начальная сила тока в катушке 0,23 А.

Вопрос 8. Индуктивность катушки 10 мГн. По катушке пропускают ток, нарастающий по закону . Определите ЭДС самоиндукции (мВ) в момент времени 1 с.

Вопрос 9. В катушке индуктивности за время 0,2 с сила тока уменьшилась с 12 А до 4 А. Определите изменение энергии магнитного поля катушки, если при этом возникла ЭДС самоиндукции 12 В.

Вопрос 10. Электромагнит индуктивностью 5 Гн подключен к источнику тока с ЭДС 110 В. Если при размыкании цепи сила тока убывает со скоростью 8 А/с, то чему равна общая ЭДС (кВ) в момент размыкания цепи?

Вопрос 11. Сила тока в катушке сопротивлением 5 Ом равна 17 А. Индуктивность катушки 50 мГн. Если сила тока в катушке начнет равномерно возрастать со скоростью 1000 А/с, то чему будет равно напряжение на зажимах катушки?

Вопрос 12. Сила тока в катушке 10 А. Индуктивность катушки изменяется по закону  Гн. Определите ЭДС самоиндукции, возникающую в катушке в момент времени 0,5 с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вопрос

Ответ

Прав

1

Скорость изменения силы тока в контуре 2 А/с. При этом в контуре возникает ЭДС самоиндукции 4 В. Определите индуктивность контура.

 

2

2

При изменении силы тока в катушке с 3 А до 2 А за время 10-3 с в катушке возникает ЭДС самоиндукции 5 В. Определите индуктивность катушки (мГн).

5

5

3

На рисунке приведен график зависимости силы тока в соленоиде от времени. Индуктивность катушки 0,5 Гн. Какая величина ЭДС самоиндукции возникает в катушке?
 

5

5

4

Какой силы ток проходит через контур индуктивностью  Гн, если магнитный поток самоиндукции, пронизывающий контур, 0015 Вб?

0,3

3

5

При изменении силы тока в соленоида с 12 А до 8 А энергия магнитного поля уменьшилась на 4 Дж. Определите индуктивность соленоида.

0,5

0,1

6

На рисунке приведен график зависимости силы тока в контуре от времени. Индуктивность контура 0,6 Гн. Определите величину максимальной ЭДС самоиндукции, которая возникает в контуре.
 

0,48

2,4

7

При помощи реостата равномерно увеличивают силу тока в катушке, индуктивность которой 5,2 мГн. Увеличение силы тока происходит в течение времени 12 мс. Средняя ЭДС самоиндукции в катушке 1,21 В. Определите силу тока в катушке через, если начальная сила тока в катушке 0,23 А.

2,56

3

8

Индуктивность катушки 10 мГн. По катушке пропускают ток, нарастающий по закону . Определите ЭДС самоиндукции (мВ) в момент времени 1 с.

42

44

9

В катушке индуктивности за время 0,2 с сила тока уменьшилась с 12 А до 4 А. Определите изменение энергии магнитного поля катушки, если при этом возникла ЭДС самоиндукции 12 В.

0,96

-19

10

Электромагнит индуктивностью 5 Гн подключен к источнику тока с ЭДС 110 В. Если при размыкании цепи сила тока убывает со скоростью 8 А/с, то чему равна общая ЭДС (кВ) в момент размыкания цепи?

 

0,15

11

Сила тока в катушке сопротивлением 5 Ом равна 17 А. Индуктивность катушки 50 мГн. Если сила тока в катушке начнет равномерно возрастать со скоростью 1000 А/с, то чему будет равно напряжение на зажимах катушки?

 

35

12

Сила тока в катушке 10 А. Индуктивность катушки изменяется по закону Гн. Определите ЭДС самоиндукции, возникающую в катушке в момент времени 0,5 с.

 

3

Конец формы 

Информация о публикации
Загружено: 30 сентября
Просмотров: 5349
Скачиваний: 27
Петрова Светлана Викторовна
Физика, СУЗ, Мероприятия

Проверьте знания своих учеников интересными заданиями

Красочные наградные дипломы и сертификаты для участников, свидетельства и благодарности каждому учителю, ежемесячный розыгрыш ценных призов!

Скачать материал