Тольяттинский государственный университет
Институт математики, физики и информационных технологий
Кафедра «Общая и теоретическая физика»
Студент ______________________ Группа _______________
Лабораторная работа № 4
«Определение направления индукционного тока в проволочной катушке»
К работе допущен
Работа выполнена
Работа зачтена
Тольятти 2019
Цель работы − научиться собирать электрические схемы и измерять величину силы индукционного тока.
Приборы и принадлежности:
Набор «Электродинамика»: рабочее поле; миллиамперметр, магнит, катушка-моток, провода соединительные.
Литература для самоподготовки и указания к самостоятельной работе
По методическим указаниям к лабораторной работе изучить теоретический материал раздела «Электромагнитная индукция», выучить порядок определения направления индукционного тока в катушке.
Описание экспериментальной установки
Экспериментальная установка состоит из рабочего поля, миллиамперметра, магнита, катушки-мотка, проводов соединительных.
Рис. 5.4. Установка для определения направления индукционного тока
Порядок выполнения работы
1. Соберите электрическую цепь из последовательно соединенных катушки-мотка, миллиамперметра и соединительных проводов.
2. Быстро введите вертикально расположенный постоянный магнит северным полюсом в катушку-моток и зафиксируйте направление отклонения стрелки миллиамперметра. Зарисуйте схему опыта.
3. Затем поменяйте направление движения постоянного магнита. Быстро введите вертикально расположенный постоянный магнит южным полюсом в катушку-моток и зафиксируйте направление отклонения стрелки миллиамперметра. Зарисуйте схему опыта.
4. Сформулируйте вывод по результатам проведенных опытов.
Контрольные вопросы
1. Что такое магнитный поток?
2. В каких единицах в системе СИ измеряется магнитный поток?
3. Сформулируйте закон электромагнитной индукции Фарадея.
4. Вследствие каких причин может изменяться магнитный поток, пронизывающий замкнутый проводящий контур?
5. Какова роль силы Лоренца при движении проводника в магнитном поле?
6. Что называют вихревым магнитным полем?
7. Каковы условия возникновения вихревого магнитного поля?
8. Сформулируйте правило Ленца для определения направления индукционного тока.
9. В каком году и кем было открыто явление электромагнитной индукции?
10. Что обозначает знак минус в законе Фарадея (формула (5.2))?
11. Каков физический смысл правила Ленца?
12. В каких единицах в системе СИ измеряется ЭДС электромагнитной индукции?
Тест для самоконтроля
1. Магнитным потоком Φ через площадь S контура называется величина, равная:
а) произведению модуля вектора магнитной индукции на площадь контура и синус угла 
между вектором 
и нормалью 
к плоскости контура;
б) произведению модуля вектора магнитной индукции на площадь контура и косинус угла между вектором и нормалью к плоскости контура;
в) произведению модуля вектора магнитной индукции на площадь контура;
г) произведению модуля вектора магнитной индукции на площадь контура и тангенс угла α 
между вектором и нормалью к плоскости контура.
Ответ: б.
2. Явлением электромагнитной индукции называется явление:
а) изменения магнитного потока сцепленного с контуром;
б) возникновения силы Лоренца, действующей на заряженную частицу, движущуюся в магнитном поле;
в) возникновения электрического тока в замкнутом проводящем контуре при изменении времени магнитного потока, пронизывающего контур;
г) возникновения силы Ампера, действующей на проводник с током, помещенный в магнитное поле.
Ответ: в.
Правило Ленца утверждает
а) при изменении магнитного потока в проводящем контуре возникает ЭДС индукции, равная скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром;
б) изменение магнитного потока, пронизывающего контур, может происходить вследствие перемещения контура или его частей в постоянном во времени магнитном поле;
в) изменение магнитного потока, пронизывающего контур, может происходить вследствие изменения во времени магнитного поля при неподвижном контуре;
г) индукционный ток, возбуждаемый в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, всегда направлен так, что создаваемое им магнитное поле препятствует изменению магнитного потока, вызывающего индукционный ток.
Ответ: г.
4. Единицей измерения магнитного потока в СИ является:
а) Тл; б) 1 Вб; в) 1 В; г) 1 А.
Ответ: б.
5. Единицей измерения ЭДС электромагнитной индукции в системе СИ является:
а) Тл; б) 1 Вб; в) 1 В; г) 1 А.
Ответ: в.
6. Выберите формулу, верно выражающую закон Фарадея для электромагнитной индукции:
б) 
в) 
г) 
.
Ответ: г.
7. Выберите формулу, верно выражающую величину магнитного потока, пронизывающего контур:
б) 
в) 
г) 
Ответ: б.
8. Выберите формулу, верно выражающую величину количества теплоты, выделяющегося за время Dt на сопротивлении R:
б) 
в) 
г) 
Ответ: а и б.
9. Катушка замкнута на гальванометр. В каких из ниже перечисленных случаях в ней возникает электрический ток?
а) в катушку вдвигается постоянный магнит;
б) в катушку вдвигаетсядругая катушка, меньшего диаметра, по виткам которой течет постоянный ток;
в) вторая катушка, расположенная внутри первой, замыкается на батарею.
Ответ: Во всех трех случаях.
10. Проволочная рамка расположена между полюсами электромагнита так, что плоскость рамки перпендикулярна линиям магнитной индукции. В каких случаях в ней возникает индукционный ток?:
а) при изменении силы тока в обмотках электромагнита;
б) при удалении рамки из зазора между полюсами электромагнита;
в) при повороте рамки относительно оси, лежащей в её плоскости.
Ответ: Во всех трех случаях.