С 2007 Группа 04-102, 2 семестр
| Вид материала | Закон |
Содержание15. Магнитный поток. Работа при перемещении контура с током в магнитном поле. Электромагни́тная инду́кция Майклом Фарадеем Правило Ленца Переменный ток |
- Лекций студентами Кафедра биологии дисциплина ботаника группа, 75.84kb.
- Темы рефератов по дисциплине: «Оcновы аудита» Сущность аудиторской деятельности, 153.15kb.
- Курс, группа у-5360, срок обучения 4 года 4 месяца, осенний семестр 2007-2008 учебного, 158.22kb.
- Список публикаций педагогов моу сош №102 в 2007-2008 учебном году, 38.48kb.
- Году в Республике Коми составил 103,0% к уровню 2007 года, что выше среднероссийского, 240.16kb.
- График контрольных мероприятий по учебным дисциплинам III курс I семестр группа 3394,3395, 94.19kb.
- Анализ ситуации на рынке производства сахара, 81.6kb.
- Сп 41-102-98, 1743.38kb.
- Никитина Ирина Александровна, д э. н., профессор, sizn@mail ru Бакалаврская программа, 154.15kb.
- Курс 5 Семестр: 9-10 Астана 2011 7 Сведения о преподавателях, 325.38kb.
15. Магнитный поток. Работа при перемещении контура с током в магнитном поле.Магни́тный пото́к — ссылка скрыта  ссылка скрыта ссылка скрыта  через конечную ссылка скрыта  определяется как интеграл по поверхности при этом векторный элемент площади поверхности определяется как  где  - ссылка скрыта, нормальный к поверхности.В системе ссылка скрыта ссылка скрыта магнитного потока является ссылка скрыта (Вб, ссылка скрыта - ссылка скрыта·ссылка скрыта = ссылка скрыта·ссылка скрыта2·ссылка скрыта-2·ссылка скрыта-1), В соответствии с ссылка скрыта для магнитной индукции поток вектора магнитной индукции через любую замкнутую поверхность равен нулю:  Или, в дифференциальной форме - ссылка скрыта магнитного поля равна нулю:  Это означает, что в классической ссылка скрыта невозможно существование магнитных зарядов, которые создавали бы магнитное поле, подобно тому, как электрические заряды создают электрическое поле. Так как на провод с током в магнитном поле действуют силы, то при его перемещении совершается работа. Пусть прямолинейный проводник перемещается по рельсам, по которым т  ечет ток, из положения 1 в 2:Перемещение dx, его длина l, поле  , перпендикулярно плоскости Рамки.Сила Ампера  F=IlB При перемещении совершает работу dA=BIldx=IBdS Где dS =ldx - площадь перемещения проводника. Если индукция направлена под углом к перемещению, то работу совершает лишь сила, направленная вдоль перемещения, а работа перпендикулярной к перемещению составляющей силы  равна нулю, т.е. Fx=IlBn,  - нормальная компонента : dA=IBndSПри вращательном движении: d  s/dl=dαdS=dl ldα, l- расстояние элемента dl до оси вращения. dσ - дуга Сила F=IdlBn, т.е. работа dA=IdlBnldα=IBndS Работа, совершаемая при произвольном движении проводника с током в магнитном поле равна: dA=IBndS 16. Явление электромагнитной индукции. Закон электромагнитной индукции Фарадея. Правило Ленца. Генератор переменного тока, пример расчета ЭДС индукции для генератора переменного тока.Электромагни́тная инду́кция — возникновение ссылка скрыта (ЭДС) в ссылка скрыта, находящемся в изменяющемся ссылка скрыта. Электромагнитная индукция была открыта ссылка скрыта Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея (в системе ссылка скрыта):  где  — электродвижущая сила, действующая вдоль произвольно выбранного контура,ΦB — магнитный поток через поверхность, натянутую на этот контур. Знак «минус» в формуле отражает правило (или закон) Ленца, названный так по имени русского физика ссылка скрыта: Индукционный ток всегда имеет такое направление, что создаваемый им магнитный поток компенсирует изменения внешнего магнитного потока. Правило Ленца является следствием ссылка скрыта. Для катушки, находящейся в переменном магнитном поле, закон Фарадея можно записать следующим образом:  где — электродвижущая сила,N — число витков, ΦB — магнитный поток через один виток. В дифференциальной форме закон Фарадея можно записать в следующем виде:  или с помощью эквивалентной формулы в интегральной форме:  Здесь  — ссылка скрыта,  — ссылка скрыта, C — произвольная площадка,  — её граница.Закон Фарадея входит в систему ссылка скрыта для электромагнитного поля. Переменный ток — ссылка скрыта, меняющийся во времени, обычно периодически. Рассмотрим прямоугольную рамку, вращающуюся в однородном магнитном поле  с угловой скоростью ω.  Магнитный поток, пронизывающий контур равенФ=BScosφ=cosωt т.к. угол поворота φ=ωt при равномерном вращении. При вращении магнитный поток Ф периодически изменяется, т.е. в контуре возникает периодически изменяющаяся э.д.с. индукции. Согласно закону Фарадея  где ε0=BSω - амплитуда э.д.с. Переменная э.д.с. создает в контуре переменный ток.  где I0 - амплитуда тока, R - сопротивление рамки. Переменный ток характеризуется амплитудой I0, круговой частотой ω, фазой ωt. Помимо этих величин вводится период тока T и частота ν. ω  =2πν=2π/Tэ.д.с. и ток изменяются синфазно. В промышленных генераторах рамки соединены последовательно, т.е. э.д.с. ε=NBSωsinωt, ε≈104B - переменная. |