Тема №10 Задача 1 Задача 4 Задача 2 Задача 3 Задача 5 Задача 6 Задача 7 Задача

Содержание

1. Тема №10 Задача 1 Задача 4 Задача 2 Задача 3 Задача 5 Задача 6 Задача 7 Задача
2. 5. Магнитный поток Ф для однородного магнитного
3. 8. Электродвижущая сила самоиндукции: E = -L
4. На соленоид длиной l=144 см и диаметром
5. Дано:E ср– ? Решение:l=144 смD=5 смN=2000t=2·10-3cI=2 A0
6. В однородном магнитном поле, индукция которого В=0,1
7. Дано:Решение:В=0,1 ТлN=200S = 10-4 м2T=0,2 c Еmax
8. Обмотка соленоида состоит из N витков медной
9. Дано:Решение:S = 10-6 м2l= 0,25 мR=0,2 Ом
10. Катушка с железным сердечником имеет площадь поперечного
11. Дано:Решение:S = 2·10-3 м2L= 0,28 ГнI=5 А0
12. Сколько витков имеет катушка, индуктивность которой L=l
13. Дано:Решение:L=l·10-3 ГнI=1 АФ=2·10-6 Вб N - ?
14. В магнитном поле, индукция которого В=0,1 Тл,
15. ОтсюдаДано:Решение:В=0,1 ТлS = 25·10-4 м2s = 10-6
16. Круговой контур радиусом r=2 см помещен в
17. В=0,2 ТлR=l Омr=0,02 м = 90° =
18. Электрическая лампочка, сопротивление которой в горячем состоянии
19. R=10 Омr=1 ОмU0=12 ВL=2 ГнU=6 В Дано:Решение:t
20. Катушка имеет индуктивность L=0,144 Гн и сопротивление
21. Дано:Решение:R=10 ОмL= 0,144 ГнI=I0/2 t - ?
22. Квадратная рамка из медной проволоки сечением S=l
23. Дано:Решение:Ф(t),E(t),I(t) - ? Ф = BS cos
24. Так кактоОтвет: зависимость от времени t и
25. Скачать презентанцию

5. Магнитный поток Ф для однородного магнитного поля и плоского контура площадью S: 1. Связь индукции В магнитного поля с напряженностью Н:Электромагнетизм Основные формулы и законы (где μ - магнитная

Главная
Разное
Тема №10 Задача 1 Задача 4 Задача 2 Задача 3 Задача 5 Задача 6 Задача 7 Задача

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1Тема №10
Задача 1
Задача 4
Задача 2
Задача 3
Задача 5
Задача 6
Задача 7
Задача

8
Задача 9
Задача 10
Электромагнетизм
Теоретическое введение

Слайд 25. Магнитный поток Ф для однородного магнитного поля и плоского

контура
площадью S:
1. Связь индукции В магнитного поля с

напряженностью Н:

Электромагнетизм Основные формулы и законы

(где μ - магнитная проницаемость среды; μ0 - магнитная постоянная μ0=4π · 10-7 Гн/м).

2. Напряженность магнитного поля в центре кругового тока H=I/2R (где I - сила тока в проводнике; R - радиус кругового витка).

3. Напряженность магнитного поля, созданного бесконечно длинным прямым
проводником с током I на расстоянии а от него:

4. Сила Лоренца

(где q - заряд частицы; v - её скорость; В -индукция магнитного поля).

6. Работа А по перемещению проводника и контура с током I в магнитном поле:

(где ΔФ- изменение магнитного потока сквозь поверхность, ограниченную контуром).

7. Основной закон электромагнитной индукции: E = -N dФ/dt (где N - число витков катушки).

5. Магнитный поток Ф для однородного магнитного поля и плоского контура площадью S: 1. Связь индукции В

Слайд 38. Электродвижущая сила самоиндукции: E = -L di/dt (где L

- коэффициент самоиндукции; i- скорость изменения тока в контуре).
9.

Энергия магнитного поля тока

8. Электродвижущая сила самоиндукции: E = -L di/dt (где L - коэффициент самоиндукции; i- скорость изменения

Слайд 4На соленоид длиной l=144 см и диаметром D=5 см надет

проволочный виток. Обмотка
соленоида имеет N=2000 витков, и по ней

течет ток I=1 А. Соленоид имеет железный
сердечник. Какая средняя э.д.с. индуцируется в надетом на соленоид витке, когда ток
в соленоиде выключается в течение времени t=2 мс?

Условие задачи

Задача №1

На соленоид длиной l=144 см и диаметром D=5 см надет проволочный виток. Обмотка соленоида имеет N=2000 витков,

Слайд 5Дано:
E ср– ?
Решение:
l=144 см
D=5 см
N=2000
t=2·10-3c
I=2 A
0 = 12,56·10-7 Гн/м

По условию задачи ток в соленоиде отключается, значит Ф2=0, т.е.

магнитное поле
соленоида временно прекратит существование, значит

Ф =BS cos . (2)

Так как =0, то cos  =1.

С учетом этого выражение
(1) приобретает вид

В = 0Н (4)

Ответ: средняя э.д.с. индукции в надетом на соленоид витке, когда ток выключается за данное
время Еср=1,57 В.

Дано:E ср– ? Решение:l=144 смD=5 смN=2000t=2·10-3cI=2 A0 = 12,56·10-7 Гн/м По условию задачи ток в соленоиде отключается,

Слайд 6В однородном магнитном поле, индукция которого В=0,1 Тл, вращается катушка,

состоящая из N=200 витков. Ось вращения катушки перпендикулярна и ее

оси и к
направлению магнитного поля. Период обращения катушки Т=0,2 с, площадь
поперечного сечения S=4 см2. Найти максимальную э.д.с. индукции Еmax во
вращающейся катушке.

Условие задачи

Задача №2

В однородном магнитном поле, индукция которого В=0,1 Тл, вращается катушка, состоящая из N=200 витков. Ось вращения катушки

Слайд 7Дано:
Решение:
В=0,1 Тл
N=200
S = 10-4 м2
T=0,2 c
Еmax - ?
Ф

= BS cos 
Угол  меняется со временем как

=t, где  - циклическая частота, равная

где Eo=BS - максимальное значение
э.д.с. индукции в витке.

Emax = NE0

или

Ответ: максимальная э.д.с. индукции во вращающейся катушке равна

Дано:Решение:В=0,1 ТлN=200S = 10-4 м2T=0,2 c Еmax - ? Ф = BS cos  Угол  меняется

Слайд 8Обмотка соленоида состоит из N витков медной проволоки, поперечное сечение

которой
S=l мм2. Длина соленоида l=25 см, его сопротивление R=0,2

0м.
Найти индуктивность L соленоида.

Условие задачи

Задача №3

Обмотка соленоида состоит из N витков медной проволоки, поперечное сечение которой S=l мм2. Длина соленоида l=25 см,

Слайд 9Дано:
Решение:
S = 10-6 м2
l= 0,25 м
R=0,2 Ом
 = 17·10-9 Ом·м

Еср - ?
где r - радиус витка.
Отсюда
Подставляя (1)

в (2), получаем:

S = r2 (4)

Подставим (3) в (4), получаем:

Подставим (5) в (6), получаем

Ответ: индуктивность соленоида равна

Дано:Решение:S = 10-6 м2l= 0,25 мR=0,2 Ом = 17·10-9 Ом·м Еср - ? где r - радиус

Слайд 10Катушка с железным сердечником имеет площадь поперечного сечения S=20 cм2

и число витков N=500. Индуктивность катушки с сердечником L=0,28 Гн

при
токе через обмотку I=5 А. Найти магнитную проницаемость  железного сердечника.

Условие задачи

Задача №4

Катушка с железным сердечником имеет площадь поперечного сечения S=20 cм2 и число витков N=500. Индуктивность катушки с

Слайд 11Дано:
Решение:
S = 2·10-3 м2
L= 0,28 Гн
I=5 А
0 = 12,6·10-3 Гн/м

 - ?
Магнитная индукция В связана с
напряженностью Н

магнитного
поля соотношением

В = 0Н

Подставим (3) в (2), получаем

Подставим (1) в
(4), получаем

Отсюда

Найдем числовое значение магнитной индукции и впоследствии находим эту точку на
оси координат графика B=f(H) и, приводя из этой точки параллельную линию оси ОН,
найдем соответствующую ей точку на оси Н напряженности магнитного поля. После
этой серии операций мы находим числовое значение Н. После этого все получившиеся
числовые данные мы подставляем в формулу (3), откуда находим магнитную проницаемость
железного сердечника

По графику зависимости B=f(H),
находим что Н=800 А/м. Отсюда

Ответ: магнитная проницаемость железного сердечника соленоида равна  = 1800.

Дано:Решение:S = 2·10-3 м2L= 0,28 ГнI=5 А0 = 12,6·10-3 Гн/м  - ? Магнитная индукция В связана

Слайд 12Сколько витков имеет катушка, индуктивность которой L=l мГн, если при

токе I=1 А
магнитный поток через катушку Ф=2 мкВб?
Условие задачи
Задача

№5

Сколько витков имеет катушка, индуктивность которой L=l мГн, если при токе I=1 А магнитный поток через катушку

Слайд 13Дано:
Решение:
L=l·10-3 Гн
I=1 А
Ф=2·10-6 Вб
N - ?
Полный магнитный поток

 через контур
 = LI (1)
Поток

через каждый из витков равен

Ф = BS,

а полный магнитный поток, сцепленный с соленоидом:

 = NФ (2)

Сопоставляя (1)и (2), получаем

LI = NФ

Ответ: катушка имеет 500 витков.

Дано:Решение:L=l·10-3 ГнI=1 АФ=2·10-6 Вб N - ? Полный магнитный поток  через контур = LI

Слайд 14В магнитном поле, индукция которого В=0,1 Тл, помещена квадратная рамка

из
медной проволоки. Площадь поперечного сечения провода s = l

мм2, площадь
рамки S = 25 см2. Нормаль к плоскости рамки параллельна магнитному полю.
Какое количество электричества q пройдет по контуру рамки при
исчезновении магнитного поля?

Условие задачи

Задача №6

В магнитном поле, индукция которого В=0,1 Тл, помещена квадратная рамка из медной проволоки. Площадь поперечного сечения провода

Слайд 15Отсюда
Дано:
Решение:
В=0,1 Тл
S = 25·10-4 м2
s = 10-6 м2
 = 17·10-9

Ом·м
q - ?
Ф1 - магнитный поток через рамку

в первом состоянии
Ф2 - магнитный поток через рамку во втором состоянии.

По условию

Ф2=0.

где l - длина проволоки.

S = a2

где a - сторона квадрата, равная

Подставим (2) в (1), получаем

Так как

Ф1 = BS

Ответ: количество электричества, которое пройдет по контуру рамки при исчезновении
магнитного поля, равно q=74·10-3 Кл.

ОтсюдаДано:Решение:В=0,1 ТлS = 25·10-4 м2s = 10-6 м2 = 17·10-9 Ом·м q - ? Ф1 - магнитный

Слайд 16Круговой контур радиусом r=2 см помещен в однородное магнитное поле,

индукция
которого В=0,2 Тл. Плоскость контура перпендикулярна к направлению магнитного

поля. Сопротивление контура R=l Ом. Какое количество электричества q пройдет
через катушку при повороте ее на угол 90 градусов?

Условие задачи

Задача №7

Круговой контур радиусом r=2 см помещен в однородное магнитное поле, индукция которого В=0,2 Тл. Плоскость контура перпендикулярна

Слайд 17В=0,2 Тл
R=l Ом
r=0,02 м
 = 90°
 = 180°
Дано:
Решение:
q -

?
где Ф1 - магнитный поток через рамку в
первом

положении

Ф1 = BS cos 

- угол между нормалью к
плоскости контура
и направлением
магнитного поля,

 = 0,

Ф2 - магнитный поток через рамку в первом положении,

Ф2 = 0, т.к.

где l - длина окружности контура,
равна l=2r. Площадь круга
определяется формулой

S =r2

Ответ: количество электричества, которое пройдет через катушку при ее повороте
на угол  = 90°, равно

В=0,2 ТлR=l Омr=0,02 м = 90° = 180° Дано:Решение:q - ? где Ф1 - магнитный поток через

Слайд 18Электрическая лампочка, сопротивление которой в горячем состоянии R=10 Ом,
подключается

через дроссель к двенадцати вольтному аккумулятору. Индуктивность
дросселя L=2 Гн,

сопротивление r=1 Oм. Через какое время t после включения лампочка
загорится, если она начинает заметно светиться при напряжении на ней U=6 В.

Условие задачи

Задача №8

Электрическая лампочка, сопротивление которой в горячем состоянии R=10 Ом, подключается через дроссель к двенадцати вольтному аккумулятору. Индуктивность

Слайд 19R=10 Ом
r=1 Ом
U0=12 В
L=2 Гн
U=6 В
Дано:
Решение:
t - ?
где

R' - сопротивление
цепи.
Умножим обе части выражения на R',

получаем:

Прологарифмировав данное выражение, получаем:

R = R + r

Следовательно, выражение (1) примет вид

Ответ: через время, равное t=0,126 с после включения лампочки, она загорится.

R=10 Омr=1 ОмU0=12 ВL=2 ГнU=6 В Дано:Решение:t - ? где R' - сопротивление цепи. Умножим обе части

Слайд 20Катушка имеет индуктивность L=0,144 Гн и сопротивление R=10 Ом. Через

какое время
t после включения в катушке потечет ток, равный

половине установившегося?

Условие задачи

Задача №9

Катушка имеет индуктивность L=0,144 Гн и сопротивление R=10 Ом. Через какое время t после включения в катушке

Слайд 21Дано:
Решение:
R=10 Ом
L= 0,144 Гн
I=I0/2
t - ?
где R -

сопротивление цепи, в данном
случае сопротивление катушки;
I0 - ток, установившийся

в цепи после ее
включения, в случае, когда t  .

Отсюда найдем время t, через которое выполнится условие I=I0/2, значит

Прологарифмируем данное выражение, получаем:

Ответ: через время t, равное t=0,01 с после включения в катушке потечет ток, равный
половине установившегося.

Дано:Решение:R=10 ОмL= 0,144 ГнI=I0/2 t - ? где R - сопротивление цепи, в данном случае сопротивление катушки;I0

Слайд 22Квадратная рамка из медной проволоки сечением S=l мм помещена в

магнитное поле,
индукция которого меняется по закону

где
Площадь рамки S=25 см2. Плоскость рамки перпендикулярна к направлению
магнитного поля. Найти зависимость от времени и наибольшее значение:
а) магнитного потока Ф, пронизывающего рамку,
б) э.д.с. индукции, возникающей в рамке,
в) тока I, текущего по рамке.

Условие задачи

Задача №10