План занятия
Закон электромагнитной индукции. Механизмы возникновения эдс индукции. Самоиндукция. Индуктивность.
Задачи
3.5.1. Каков механизм возникновения индукционного тока в контуре, если: (а) контур помещен в переменное магнитное поле, (б) контур, находящийся в однородном магнитном поле, деформируется или поворачивается (в) контур, находящийся в неоднородном магнитном поле, перемещается?
3.5.3. Кольцо радиуса 
находится в однородном магнитном поле с индукцией 
, перпендикулярной плоскости кольца. Сопротивление кольца 
. Величина магнитной индукции взрастает с течением времени по закону 
, где 
- некоторая постоянная. Найти зависимость тока в кольце от времени. Найти также направление индукционного тока. Самоиндукцией пренебречь.
3.5.4. Длинный тонкий прямой провод с током и проводящая рамка лежат в одной плоскости (см. рисунок). Сила тока 
в проводе убывает. Определите направление индукционного тока в рамке и направление силы, действующей на рамку со стороны провода.
3.5.5. Из проволоки длиной 
сделан квадрат, который расположен перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля. Провод деформируют, превращая квадрат в круг, лежащий в той же плоскости. Какой заряд протечет при этом по проволоке. Сопротивление проволоки , индукция магнитного поля .
3.5.6. Как изменяется поток магнитного поля, создаваемого замкнутым проводником с током через сам этот проводник, при увеличении тока в нем в два раза? Как изменяется при этом индуктивность данного проводника?
3.5.6. В LC-контуре максимальная сила тока равна 
, а максимальная величина заряда на обкладках конденсатора - 
. Определите циклическую частоту электромагнитных колебаний в контуре.
|
|
3.5.7. Постоянный магнит подносят к замкнутому алюминиевому кольцу на тонком длинном подвесе (см. рисунок). Будет ли магнит взаимодействовать с кольцом. И если да, то это будет притяжение или отталкивание?
3.5.8*. 
Два длинных тонкостенных непроводящих цилиндра могут свободно вращаться вокруг общей оси так, как показано на рисунке. Радиус внешнего цилиндра вдвое больше радиуса внутреннего. Цилиндры равномерно заряжены по поверхности зарядами одного знака, причем поверхностная плотность зарядов внешнего втрое больше поверхностной плотности внутреннего. Внешний цилиндр раскручивают до угловой скорости 
. Найти угловую скорость внутреннего. Считать, что цилиндры имеют пренебрежимо малую массу.
Домашнее задание
1. Проволочный виток, замыкающий обкладки конденсатора, помещен в однородное магнитное поле, линии индукции которого перпендикулярны к плоскости витка. Индукция магнитного поля равномерно растет со скоростью 
Тл/с. Емкость конденсатора 
мкФ. Площадь, охваченная витком 
см2. Определите заряд пластин конденсатора.
2. Два замкнутых прямых провода, образующих стороны угла , находятся в однородном магнитном поле с индукцией . По проводам скользит с постоянным ускорением 
проводящая перемычка. Первоначально перемычка находилась в вершине угла, ее скорость в начальный момент времени равна нулю, вектор ускорения ортогонален перемычке и параллелен биссектрисе угла . Определите ЭДС индукции в образовавшемся замкнутом контуре через время 
после начала движения.
3. Рядом с прямым проводником, по которому течет электрический ток , расположена квадратная проводящая рамка. В некоторый момент времени рамку начинают перемещать. При каком направлении перемещения рамки (см. рисунок) в ней будет возникать индукционный ток? Найти направление индукционного тока в рамке в этом случае.
|
|
4. Период электромагнитных колебаний в колебательном контуре составляет 
с. Каким будет амплитудное значение тока в катушке при амплитудном значении заряда на конденсаторе Кл?