Меню

Рамка с током подвешена между полюсами магнита направление тока в ней указано стрелками рис 248

Самостоятельная работа по физике на тему «Магнитная индукция. Магнитный поток» (9 класс)

Самостоятельная работа по теме «Магнитная индукция и магнитный поток» включает в себя одну задачу на использование формулы магнитной индукции, задачи на понимание магнитного потока и применение правила левой руки.

Содержимое разработки

Вариант 1 9 класс

На рисунке изображены два проводника с током, помещенные в магнитное поле. Как движется каждый из них?

Рамка с током подвешена между полюсами магнита. Направление тока в ней указано стрелками. Как будет двигаться рамка? Как магнитное поле действует на каждую сторону рамки?

Двухметровый прямолинейный проводник, по которому течет ток 0,4А, находится в однородном магнитном поле. На проводник со стороны поля действует сила, по модулю равная 0,4Н, а вектор индукции магнитного поля перпендикулярен проводнику. Найдите модуль и направление вектора индукции магнитного поля.

4. Как должна располагаться плоскость витка по отношению к линиям магнитной индукции, чтобы магнитный поток был максимальным?

5. На рисунке показано направление линий магнитной индукции магнитного поля. В этом магнитном поле перемещают замкнутый виток проволоки сначала вертикально вверх так, что плоскость витка параллельна линиям магнитной индукции магнитного поля (на рисунке – ситуация А), а затем в горизонтальном направлении так, что плоскость витка перпендикулярна линиям индукции магнитного поля (на рисунке – ситуация Б). При каком движении рамки изменяется магнитный поток?

Вариант 2 9 класс

Два проводника с током находятся в магнитном поле. Как движется каждый из них?

Рамка с током подвешена между полюсами магнита. Направление тока в ней указано стрелками. Как будет двигаться рамка? Как магнитное поле действует на каждую сторону рамки?

На прямолинейный проводник длиной 80 см, помещенный в однородное магнитное поле, со стороны магнитного поля действует сила 0,2Н. Определите силу тока и направление тока в проводнике, если индукция магнитного поля равна 0,04 Тл.

4. Как должна располагаться плоскость витка по отношению к линиям магнитной индукции, чтобы магнитный поток был равен нулю?

5. На рисунке показано направление линий магнитной индукции магнитного поля. В этом магнитном поле перемещают замкнутый виток проволоки сначала вертикально вверх так, что плоскость витка параллельна линиям магнитной индукции магнитного поля (на рисунке – ситуация А), а затем вращают вокруг горизонтальной оси (на рисунке – ситуация Б). При каком движении рамки изменяется магнитный поток?

-70%

Источник

§ 62. Действие магнитного поля на проводник с током. Электрический двигатель

Мы знаем, что проводники с токами взаимодействуют друг с другом с некоторой силой (§ 37). Это объясняется тем, что на каждый проводник с током действует магнитное поле тока другого проводника.

Вообще магнитное поле действует с некоторой силой на любой проводник с током, находящийся в этом поле.

На рисунке 117, а изображён проводник АВ, подвешенный на гибких проводах, которые присоединены к источнику тока. Проводник АВ помещён между полюсами дугообразного магнита, т. е. находится в магнитном поле. При замыкании электрической цепи проводник приходит в движение (рис. 117, б).

Читайте также:  Коллектор двигателя постоянного тока что это

Действие магнитного поля на проводник с током

Рис. 117. Действие магнитного поля на проводник с током

Направление движения проводника зависит от направления тока в нём и от расположения полюсов магнита. В данном случае ток направлен от А к Б, и проводник отклонился влево. При изменении направления тока на противоположное проводник переместится вправо. Точно так же проводник изменит направление движения при изменении расположения полюсов магнита.

Практически важное значение имеет вращение проводника с током в магнитном поле.

На рисунке 118 изображён прибор, с помощью которого можно продемонстрировать такое движение. В этом приборе лёгкая прямоугольная рамка ABCD насажена на вертикальную ось. На рамке уложена обмотка, состоящая из нескольких десятков витков проволоки, покрытой изоляцией. Концы обмотки присоединены к металлическим полукольцам 2: один конец обмотки присоединён к одному полукольцу, другой — к другому.

Вращение рамки с током в магнитном поле

Рис. 118. Вращение рамки с током в магнитном поле

Каждое полукольцо прижимается к металлической пластинке — щётке 1. Щётки служат для подвода тока от источника к рамке. Одна щётка всегда соединена с положительным полюсом источника, а другая — с отрицательным.

Мы знаем, что ток в цепи направлен от положительного полюса источника к отрицательному, следовательно, в частях рамки АВ и DC он имеет противоположное направление, поэтому эти части проводника будут перемещаться в противоположные стороны и рамка повернётся. При повороте рамки присоединённые к её концам полукольца повернутся вместе с ней и каждое прижмётся к другой щётке, поэтому ток в рамке изменит направление на противоположное. Это нужно для того, чтобы рамка продолжала вращаться в том же направлении.

Вращение катушки с током в магнитном поле используется в устройстве электрического двигателя.

В технических электродвигателях обмотка состоит из большого числа витков проволоки. Эти витки укладывают в пазы (прорези), сделанные вдоль боковой поверхности железного цилиндра. Этот цилиндр нужен для усиления магнитного поля. На рисунке 119 изображена схема такого устройства, оно называется якорем двигателя. На схеме (она дана в перпендикулярном сечении) витки проволоки показаны кружочками.

Схема якоря двигателя

Рис. 119. Схема якоря двигателя

Магнитное поле, в котором вращается якорь такого двигателя, создаётся сильным электромагнитом. Электромагнит питается током от того же источника тока, что и обмотка якоря. Вал двигателя, проходящий по центральной оси железного цилиндра, соединяют с прибором, который приводится двигателем во вращение.

Двигатели постоянного тока нашли особенно широкое применение на транспорте (электровозы, трамваи, троллейбусы).

Якорь электродвигателя

Якорь электродвигателя

Есть специальные безыскровые электродвигатели, которые применяют в насосах для выкачивания нефти из скважин.

В промышленности применяют двигатели, работающие на переменном токе (их вы будете изучать в старших классах).

Электрические двигатели обладают рядом преимуществ. При одинаковой мощности они имеют меньшие размеры, чем тепловые двигатели. При работе они не выделяют газов, дыма и пара, а значит, не загрязняют воздух. Им не нужен запас топлива и воды. Электродвигатели можно установить в удобном месте: на станке, под полом трамвая, на тележке электровоза. Можно изготовить электрический двигатель любой мощности: от нескольких ватт (в электробритвах) до сотен и тысяч киловатт (на экскаваторах, прокатных станах, кораблях).

Читайте также:  Номинальный источник тока это источник

Коэффициент полезного действия мощных электрических двигателей достигает 98%. Такого высокого КПД не имеет никакой другой двигатель.

Якоби Борис Семёнович

Якоби Борис Семёнович (1801—1874)
Русский физик. Прославился открытием гальванопластики Построил первый электродвигатель, телеграфный аппарат, печатающий буквы.

Один из первых в мире электрических двигателей, пригодных для практического применения, был изобретён русским учёным Борисом Семёновичем Якоби в 1834 г.

Вопросы

  1. Как показать, что магнитное поле действует на проводник с током, находящийся в этом поле?
  2. Пользуясь рисунком 117, объясните, от чего зависит направление движения проводника с током в магнитном поле.
  3. При помощи какого прибора можно осуществить вращение проводника с током в магнитном поле? При помощи какого устройства в рамке меняют направление тока через каждые пол-оборота?
  4. Опишите устройство технического электродвигателя.
  5. Где применяются электрические двигатели? Каковы их преимущества по сравнению с тепловыми?
  6. Кто и когда изобрёл первый электродвигатель, пригодный для практического применения?

Задание

  1. Вращение рамки с током в магнитном поле используется в устройстве электрических измерительных приборов. На рисунке 120, а показана схема устройства одного из таких приборов. Между полюсами постоянного магнита (или электромагнита) располагается лёгкая катушка К, внутри которой находится неподвижный железный сердечник С. Катушка расположена горизонтально. Ток в неё поступает по металлическим пружинкам П. При отсутствии тока пружинки удерживают катушку в горизонтальном положении, а прикреплённую к ней стрелку — на нулевом делении шкалы. Объясните, как действует прибор.

Схема устройства

Рис. 120
На рисунке 121 изображён автомат, с помощью которого включается звонок, когда температура в помещении поднимается выше нормы. Назовите все части автомата. Объясните его действие. В каких случаях целесообразно применять такие автоматы? Приведите примеры.

Источник



Физика 8 Контрольная работа 3 (Марон)

Физика 8 Контрольная работа 3 (авт. Марон). Контрольная работа по физике в 8 классе к учебнику А.В. Перышкина с ОТВЕТАМИ (в двух вариантах). Проверяемый раздел учебника: Электромагнитные явления. Цитаты из пособий использованы в учебных целях.

Контрольная № 3. Электромагнитные явления
(физика 8 класс, УМК Перышкин)

Физика 8 Контрольная работа 3 (Марон)

Вариант 1 (транскрипт)

  1. На рисунке 104 показано, как установились магнитные стрелки, находящиеся возле двух магнитов. Какие полюсы магнитов обращены к стрелкам в каждом случае?
  2. На рисунке 105 представлена картина линий магнитного поля, полученная с помощью железных опилок и двух полосовых магнитов. Каким полюсам магнитов соответствуют области 1 и 2?
  3. Электрическая цепь содержит источник тока, проводник АВ, ключ и реостат. Проводник АВ помещён между полюсами постоянного магнита (рис. 106). Что произойдёт с проводником АВ при замыкании ключа?
Читайте также:  Переменные токи средней частоты применяются во всех методах кроме

Вариант 2 (транскрипт)

  1. Проводник, по которому протекает электрический ток, расположен перпендикулярно плоскости чертежа (рис. 107). Какая из магнитных стрелок в магнитном поле, создаваемом проводником с током, изображена правильно?
  2. В каком случае (рис. 108) направление магнитных линий магнитного поля катушки с током показано правильно?
  3. Как будут вести себя две катушки (рис. 109) — притягиваться или отталкиваться, если по ним пропускать электрический ток?

Вариант 3 (транскрипт)

  1. По виду магнитных линий магнитных полей между полюсами магнитов определите их правый полюс (рис. 110).
  2. Как изменить магнитное поле катушки с током, имея в своём распоряжении железный стержень, диаметр которого немного меньше диаметра её отверстия? Как оно изменится?
  3. Придёт ли в движение проводник АВ, изображённый на рисунке 111, если разомкнуть ключ? Ответ поясните.

Вариант 4 (транскрипт)

  1. На какой проводник с током — прямой, в форме спирали, катушки, рамки — действует магнитное поле?
  2. Имеется три катушки, различающиеся только количеством витков: у первой их 200, у второй 300, у третьей 50. Какую из них следует включить в электрическую цепь, чтобы получить самое сильное магнитное поле?
  3. На тонких проволоках подвешена катушка (рис. 112). Что будет происходить с катушкой при пропускании по ней тока?

Ответы на контрольную работу

Физика 8 Контрольная работа 3 (Марон)

Физика 8 Контрольная работа 3 (авт. Марон). Контрольная работа по физике в 8 классе к учебнику А.В. Перышкина с ОТВЕТАМИ. Раздел учебника: Электромагнитные явления.

Источник

Рамка с током подвешена между полюсами магнита направление тока в ней указано стрелками рис 248

По лёгкой проводящей рамке, расположенной между полюсами подковообразного магнита, пропустили электрический ток, направление которого указано на рисунке стрелками.

Магнитное поле будет направлено от северного полюса магнита к южному (перпендикулярно стороне АБ рамки). На стороны рамки с током действует сила Ампера, направление которой определяется по правилу левой руки, а величина равна F=I умножить на B умножить на l умножить на синус \alpha,где I— сила тока в рамке, B— величина магнитной индукции поля магнита, l— длина соответствующей стороны рамки,  синус \alpha— синус угла между вектором магнитной индукции и направлением тока. Таким образом, на АБ сторону рамки и сторону параллельную ей будут действовать силы, равные по величине, но противоположные по направлению: на левую сторону «от нас», а на правую «на нас». На остальные стороны силы действовать не будут, поскольку ток в них течет параллельно силовым линиям поля. Таким образом рамка начнёт вращаться по часовой стрелке, если смотреть сверху.

По мере поворота направление силы будет меняться и в тот момент, когда рамка повернётся на 90° вращающий момент сменит направление, таким образом, рамка не будет проворачиваться дальше. Некоторое время рамка будет колебаться в таком положении, а затем окажется в положении, указанном на рисунке 4.

Источник