Презентація на тему «Правило Ленца. Явление самоиндукции. Энергия магнитного поля»

Правило Ленца. Явление самоиндукции. Энергия магнитного поля.

Демонстрация 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.
Опыт 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.

Магнит падает; возникает переменное магнитное поле; возникает вихревое электрическое поле; в сверхпроводнике возникают незатухающие кольцевые токи; согласно правилу Ленца направление этих токов таково, что магнит отталкивается от сверхпроводника; магнит «парит» над чашей.
Парение магнита над сверхпроводящей чашей

Если в цепи, содержащей замкнутый контур (катушку) менять силу тока, то в самом контуре возникнет ещё и индукционный ток. Этот ток также будет подчиняться правилу Ленца.
В чем заключается явление ЭМИ?

Закон электромагнитной индукции

ЭДС индукции в замкнутом контуре равна по модулю скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром.
Учитывая правило Ленца, ЭДС индукции можно найти как отношение изменения магнитного потока до времени, взятом со знаком минус.
Поток магнитной индукции

Можно ли с помощью магнитного поля создать ток?
Эту проблему решил Фарадей
Электромагнитная индукция. ? Опыты Фарадея

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

Опыты Фарадея

Явление возникновения ЭДС индукции, в замкнутом проводящем контуре при изменении магнитного потока, пронизывающего контур называется электромагнитной индукцией
Опыты Фарадея

ЭДС индукции в замкнутом контуре создает индукционный ток такого направления, что он своим магнитным полем компенсирует изменение внешнего магнитного поля
Правило Ленца. Направление индукционного тока

Среднее значение ЭДС индукции в проводящем контуре равна скорости изменения магнитного потока, пронизывающего этот контур
ЭДС индукции. Закон электромагнитной индукции

Явление самоиндукции

САМОИНДУКЦИЯ – возникновение вихревого электрического поля в проводящем контуре при изменении силы тока в нем; частный случай электромагнитной индукции.

Индуктивность контура численно равна ЭДС самоиндукции, возникающей при изменении силы тока на 1 А за 1 с.
Физический смысл индуктивности

Вследствие явления самоиндукции при размыкании цепей, содержащих катушки со стальными сердечниками (электромагниты, двигатели, трансформато-ры) создается значительная ЭДС самоиндукции и может возникнуть искрение или даже дуговой разряд.
Следствия самоиндукции

Спасибо за внимание!!!