ТЭО.19 (05.11.2020)
ОП.02 Электротехника и электроника
Преподаватель Жерневская И.Е.
Тема 1.3: Электромагнетизм
Цель занятия: Изучить и законспектировать основные понятия лекционного материала. Сформировать систему знаний о явлениях самоиндукции и взаимоиндукции.
Задание:
1. Изучить лекционный материал. Краткий опорный конспект лекционного материала оформить в рабочей тетради.
2. Для эффективного усвоения лекционного материала посмотреть видео по ссылкам:
https://youtu.be/pSEASLhVEb8
https://youtu.be/Hsdai5Fjovw
3. Дать ответы на контрольные вопросы (см. вопросы в конце лекции).
Ответы на контрольные вопросы (с указанием шифра дисциплины, группы, фамилии и инициалов, даты и темы (!!!)) оформить письменно в рабочей тетради, сфотографировать на телефон и выслать на дистанционную почту (адреса для обратной связи указаны ниже).
Фото должны быть качественными и неперевернутыми, почерк — читаемым!
В случае, если работа сдана позже указанного срока, оценка за работу может быть снижена!
Срок выполнения задания — до 12.11.2020!
Консультации по телефону 0713844123
Обратная связь:
1. zhernevskaja.inna@mail.ru
2. https://vk.com/zhernevskaya
3. Viber (+380713844123)
4. WhatsApp (+380713844123)
5. dist-obuchenie@mail.ru
Рекомендуемая литература:
1. Данилов И. А., Иванов П. М. Общая электротехника с основами электроники — М.: Мастерство, 2001.
2. В. Е. Китаев Электротехника с основами промышленной электроники. Учебное пособие для проф.-тех. училищ. — М.: Высш. школа, 1980.
Лекция
Тема 1.3: Электромагнетизм
План
Явление самоиндукции. Индуктивная ЭДС
Примеры использования на практике явления самоиндукции
Взаимоиндукция, вихревые токи
Явление самоиндукции
Согласно правилу Ленца индукционный ток в замкнутом контуре всегда противодействует своим магнитным полем изменению внешнего магнитного потока, которое вызвало его появление.
Рассмотрим случай, когда явление электромагнитной индукции наблюдается при изменении силы тока, проходящего через катушку с большим количеством витков. Если причина возникновения индукционного тока состоит в возрастании тока, то индукционный ток своим магнитным полем будет противодействовать этому возрастанию.
Убедиться в этом можно на следующем опыте. Соберём цепь из источника тока и двух параллельных ветвей.
Одна из ветвей состоит из последовательно соединённых лампы 1 и катушки со стальным сердечником, а другая — из такой же лампы 2 и последовательно соединённого с ней резистора. Резистор имеет такое же сопротивление, как и провод катушки. При замыкании ключа лампа 1, включённая последовательно с катушкой, загорится позднее, чем лампа 2, соединённая с резистором.
При замыкании цепи сила тока нарастает от нуля до некоторого значения. Одновременно растёт и магнитный поток. При этом в катушке создаётся индукционный ток, направленный в соответствии с правилом Ленца* противоположно основному току, то есть препятствующий его нарастанию.
* Правило Ленца определяет направление индукционного тока и гласит: возникающий в замкнутом контуре индукционный ток своим магнитным полем противодействует изменению магнитного потока, который создает этот ток.
Для эффективного усвоения правила Ленца рекомендуется посмотреть опыт, который дает о нем наглядное представление по ссылке https://www.youtube.com/watch?v=M2e0JbIym-I&feature=emb_logo
В этом опыте индукционный ток в цепи возник по причине изменения силы тока в цепи. Это явление получило название явления самоиндукции.
Явление самоиндукции заключается в возникновении индукционного тока в катушке при изменении силы тока в ней. Возникший ток называют током самоиндукции.
Лампа с катушкой загорелась позже, так как в катушке индукционный ток больше, чем в резисторе. Говорят, что катушка обладает большей индуктивностью, чем резистор.
Индуктивность — это физическая величина, введённая для оценивания способности катушки противодействовать изменению силы тока в ней. Обозначается буквой L.
L — индуктивность.
Единица измерения индуктивности — генри (Гн).
[L]=1 Гн.
Пример:
L=0,5 Гн.
Индуктивность различных катушек различна. Она зависит от:
· размеров и формы катушки;
· числа витков;
· наличия сердечника;
· материала, из которого изготовлен сердечник.
Чем большей индуктивностью обладает катушка, тем с большим запозданием будет загораться лампа.
Явление самоиндукции можно наблюдать и при размыкании цепи. Изменим цепь.
Параллельно источнику тока включены катушка и лампа. При размыкании цепи лампа, перед тем как погаснуть, ярко вспыхивает.
При отключении источника сила токав цепи уменьшается от некоторого значения до нуля. Одновременно уменьшается и магнитныйпоток сквозь катушку. При этом в катушке появляется индукционный ток, который должен своим магнитным полем препятствовать уменьшению магнитного потока, то есть индукционный токдолжен быть направлен так же, как и первоначальный ток. Поэтому лампа ярко вспыхивает.