Лабораторная работа №4 «Изучение явления электромагнитной индукции»

Цель работы

Цель работы — изучить явление электромагнитной индукции и установить условия возникновения индукционного тока в проводнике.

Оборудование

1. Миллиамперметр

2. Постоянный магнит

3. Катушка-моток

4. Источник тока

5. Реостат

6. Ключ

7. Катушка от электромагнита

8. Соединительные провода

Теоретические сведения

Электромагнитная индукция — это явление возникновения электрического тока в замкнутом проводящем контуре при изменении магнитного потока, пронизывающего этот контур. Ток, возникающий при этом, называется индукционным током.

Индукционный ток появляется:

• при движении магнита относительно катушки;

• при изменении силы тока в соседнем проводнике;

• при изменении площади или ориентации контура в магнитном поле.

Если магнитный поток остаётся постоянным, индукционный ток не возникает.

Ход работы

Опыт 1. Возникновение индукционного тока при движении магнита

1. Подключите катушку-моток к миллиамперметру с помощью соединительных проводов.

2. Внесите магнит внутрь катушки и наблюдайте за показаниями прибора.

3. Зафиксируйте, что стрелка миллиамперметра отклоняется.

4. Остановите магнит — стрелка вернётся в нулевое положение.

5. Извлеките магнит из катушки и отметьте изменение направления отклонения стрелки.

Наблюдение:
Индукционный ток возникает только при движении магнита относительно катушки.

Опыт 2. Зависимость индукционного тока от направления движения

1. Повторите первый опыт, изменив направление движения магнита.

2. Сравните направление отклонения стрелки миллиамперметра.

Наблюдение:
При изменении направления движения магнита направление индукционного тока изменяется на противоположное.

Опыт 3. Возникновение индукционного тока при изменении силы тока

1. Соберите цепь из источника тока, ключа, реостата и катушки электромагнита.

2. Рядом с катушкой электромагнита расположите катушку, подключённую к миллиамперметру.

3. Замкните ключ и наблюдайте отклонение стрелки прибора.

4. Разомкните цепь и снова отметьте отклонение стрелки.

5. Измените силу тока в электромагните с помощью реостата.

Наблюдение:
Индукционный ток возникает при включении, выключении и изменении силы тока в соседней катушке.

Обработка результатов и выводы

В ходе лабораторной работы было установлено, что:

• электрический ток возникает в катушке только при изменении магнитного поля;

• направление индукционного тока зависит от направления изменения магнитного потока;

• при постоянном магнитном поле индукционный ток отсутствует;

• изменение силы тока в одной катушке приводит к появлению индукционного тока в другой.

Вывод

В результате выполнения лабораторной работы экспериментально подтверждено явление электромагнитной индукции. Установлено, что причиной возникновения индукционного тока является изменение магнитного потока, пронизывающего замкнутый проводящий контур.

Контрольные вопросы

1. В чём заключается явление электромагнитной индукции?

2. При каком условии возникает индукционный ток в катушке?

3. Почему индукционный ток исчезает при неподвижном магните?

4. Как изменяется направление индукционного тока при изменении направления движения магнита?

5. Почему индукционный ток возникает при включении и выключении электромагнита?

6. Какую роль играет изменение магнитного потока в возникновении индукционного тока?