Физика 11 класс (Урок№5 - Электромагнитная индукция.)

Физика 11 класс Урок№5 - Электромагнитная индукция. мы узнаем: - как возникает электромагнитное поле; - что такое магнитный поток; - что такое индукционный ток и как определить его направление; - закон электромагнитной индукции; - причину возникновения индукционного тока; - правило Ленца; - применение электромагнитной индукции; мы научимся: - определять направление индукционного тока; - решать типовые качественные и расчётные задачи на закон электромагнитной индукции; - решать задачи на определение магнитного потока; мы сможем: - применять полученные знания при решении задач на закон электромагнитной индукции; - определять направление индукционного тока в различных случаях. 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 проводящий контур, в нём возникал индукционный ток. Сила индукционного тока пропорциональна ЭДС индукции. Направление индукционного тока зависит от того, увеличивается или уменьшается магнитный поток, пронизывающий данный проводящий контур. Это направление тока можно найти, используя 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: Открытие явления электромагнитной индукции Сегодня мы расскажем о явлении электромагнитной индукции, как оно было открыто и какую пользу принесло. Люди всегда стремились жить лучше и создавать самые простые бытового удобства. В средневековой Европе умели делать ткани шерстяные, хлопковые и льняные. В то время люди страдали от избытка блох и вшей. При этом в китайской цивилизации уже научились ткать шёлк. Одежда из шёлка не подпускала кровососов к коже человека. Лапки насекомых скользили по гладкой ткани, и вши сваливались. Поэтому европейцы захотели во что бы то ни стало одеваться в шёлк, а для торговцев – это ещё одна возможность разбогатеть. Поэтому был проложен Великий шёлковый путь. Только так ткань доставляли в Европу. И настолько много людей вовлекались в процесс, что в результате возникали города, империи спорили за право взимать налоги, а некоторые отрезки пути до сих пор наиболее удобный способ добраться до нужного места. На пути караванов с шёлком вставали горы и пустыни. Бывало, что характер местности оставался прежним недели и месяцы. Степные дюны сменялись такими же холмами, один перевал следовал за другим. И людям надо было как-то ориентироваться, чтобы доставить свой ценный груз. Первыми на выручку пришли звёзды. Зная, какой сегодня день, и каких созвездий ожидать, опытный путешественник всегда мог определить, где юг, где восток, и куда идти. Но людей с достаточным объёмом знаний всегда не хватало. Да и время точно отсчитывать тогда не умели. Закат солнца, восход – вот и все ориентиры. А снежная или песчаная буря, пасмурная погода исключали даже возможность видеть полярную звезду. Потом люди (вероятно, древние китайцы, но учёные еще спорят на этот счёт) поняли, что один минерал всегда определенным образом расположен по отношению к сторонам света. Это свойство использовалось, чтобы создать первый компас. До открытия явления электромагнитной индукции было далеко, но начало было положено. Само название «магнит» восходит к топониму. Вероятно, первые компасы делались из руды, добываемой в холмах Магнезии. Эта область располагается в Малой Азии. И выглядели магниты как черные камни. Первые компасы были весьма примитивными. В чашу или другую ёмкость наливалась вода, сверху клался тонкий диск из плавучего материала. А в центр диска помещалась намагниченная стрелка. Один её конец всегда указывал на север, другой – на юг. Трудно даже представить себе, что караван сохранял воду для компаса, пока от жажды умирали люди. Но не потерять направление и позволить людям, животным и товару добраться до безопасного места было важнее нескольких отдельных жизней. Компасы проделывали множество путешествий и встречались с различными феноменами природы. Неудивительно, что явление электромагнитной индукции было открыто в Европе, хотя магнитная руда первоначально добывалась в Азии. Вот таким замысловатым образом желание европейских жителей спать удобнее привело к важнейшему открытию физики.