Лого за уроци по математика
физика-атом

Самоподготовка по Физика
за кандидат-студенти и матура


I. Магнитен поток:

  • Определение – Нека да имаме плосък проводник с площ S, който е поставен перпендикулярно на индукционните линии на еднородно магнитно поле с индукция B, както е показано на Фиг. 1 – а). Магнитният поток (отбелязва се с гръцката буква Φ – фи) през площта се изчислява от формулата:

    (1): Φ = B.S.

  • Геометрично тълкуване на магнитен поток Φ – Магнитният поток Φ през повърхност с лице S е правопропорционален на броя на индукционните магнитни линии, които я пробождат, защото индукционните линии се чертаят така, че гъстотата им да е правопропорционална на големината на магнитната индукция B.
  • Зависимост на Φ от ориентирането на повърхността, върху която пада
    • Положителна стойност на Φ – Ако едната страна на повърхността S условно я приемем за лицева страна, то магнитният поток е положителен (Φ > 0), когато индукционните линии B пробождат повърхността S от обратната страна на лицевата страна, както е показано на Фиг. 11 – а.
    • Отрицателна стойност на Φ – Магнитният поток е отрицателен (Φ < 0), когато индукционните линии B пробождат повърхността S от лицевата страна, както е показано на Фиг. 11 – б.
    • Нулева стойност на Φ – Магнитният поток е нула (Φ = 0), когато индукционните линии B са успоредни на повърхността S, както е показано на Фиг. 11 – г, защото B и S не се пресичат.
    • Магнитен поток Φ, ако повърхността S е наклонена спрямо индукционните линии B – Геометричното тълкуване на магнитен поток е в сила и за повърхност S, която е наклонена под определен ъгъл α спрямо индукционните линии B, както е показано на Фиг. 11 – в. В този случай формула (1) се замества със следната формула:

      (2): Φ = B.S.cos α.

  • Мерна единица за магнитен поток Φ – Единицата за магнитен поток се нарича вебер [Wb] и се получава от формула (1), като 1 вебер (1Wb) е потокът Φ на хомогенно магнитно поле с индукция В = 1 Т през повърхност с площ S = 1m2, т.е.:

    1 Wb = 1 T . 1 m2.

II. Електромагнитна индукция:

    електромагнитна индукция
  • Опити на Фарадей – Фарадей провежда множество опити с цел да получи електричен ток с помощта на магнитно поле. Един от тези опити е показан на Фиг. 2. Ако към намотката е свързан амперметър, като нулата му е в средата на скалата, бързо се приближава или отдалечава постоянен магнит, то се наблюдава следното:
    • Ако намотката и магнитът са неподвижни, то амперметърът НЕ отчита ток.
    • Ако намотката (или магнитът) рязко се задвижат един спрямо друг, то амперметърът отчита протичането на краткотраен ток (докато се движат елементите) – този ток се нарича индуциран ток.
    • Отклонението на стрелката е толкова по-голямо (индуцираният ток е по-голям), колкото по-голяма е скоростта на движение на магнита спрямо намотката.
    • Посоката на тока е различна, ако приближаваме или отдалечаваме магнита спрямо намотката.
    • Когато магнитът се приближава към намотката, индуцираният ток расте, ако се отдалечава – токът намалява.
  • Извод от опитите на Фарадей – За да възникне индуциран ток, трябва да имаме променливо магнитно поле.
  • Електромагнитна индукция – Явлението, при което поради промяна на магнитното поле в затворен проводников контур (намотка) протича ток, се нарича електромагнитна индукция, а самият ток – индуциран ток.
  • Индуцирано електродвижещо напрежение εинд – Протичането на индуциран ток показва, че при електромагнитната индукция в намотката възниква напрежение εинд, което се нарича индуцирано електродвижещо напрежение.
  • Закон на Ом за връзката между индуцираното електродвижещо напрежение и индуцирания ток – Опитите показват, че ако намотката има съпротивление R, то връзката между индуцирания ток I и индуцираното ЕДН εинд се дава със закона на Ом:

    (3): εинд = R.I.

III. Закон на Фарадей. Правило на Ленц:

  • Закон на Фарадей – Всяка промяна на магнитния поток ΔΦ с времето Δt през площта на даден затворен неподвижен проводник (контур) е свързана с възникването в проводника на индуциран електричен ток (индуцирано електродвижещо напрежение εинд):

    (4):

    Бележка:
    Във формула (4) знакът „минус” показва, че:
    • при нарастване на магнитния поток (ΔΦ > 0), индуцираното ЕДН е отрицателно (εинд < 0), т.е. полето на индуцирания ток е насочено противоположно на създаващото го поле;
    • при намаляване на магнитния поток (ΔΦ < 0), индуцираното ЕДН е положително (εинд > 0), т.е. полето на индуцирания ток е насочено по посока на създаващото го поле.
  • правило на Ленц
  • Правило на Ленц – Посоката на индуцирания ток в затворен проводников контур е такава, че неговото магнитното поле се противопоставя на изменението на магнитното поле, което създава този ток. На фиг. 3 е онагледено правилото на Ленц, като с отбелязваме магнитната индукция на създаващото магнитно поле, – магнитната индукция на полето, породено от индуцирания ток, Ii – индуцирания ток.

    Правилото на Ленц е качествен закон, който уточнява посоката на индуцирания ток, но не засяга неговата големина.

    Отбележете, че правилото на Ленц се отразява чрез знака „минус” във формула (4).

  • Индуцираното ЕДН в движещ се проводник – На Фиг. 4 проводникът AB с дължина L затваря верига с лампа Л и тази цялата система се движи със скорост v, перпендикулярно на магнитно поле с индукция B. Ако проводникът AB се движи с постоянна скорост v, то крушката Л свети еднакво ярко и в системата ще се индуцира ЕДН с постоянна големина |εинд|, защото броят на индукционните линии се променя с течение на времето (разглеждаме големината на индуцираното ЕДН, защото не се интересуваме от знака на индуцираното напрежение). ЕДН в движещ се проводник

    От големината на магнитната сила, действаща на движеща се частица (формула 2) следва, че при движението на проводника на всеки електрон e в него действа магнитна сила Fmax = B.v.e, под чието действие всички електрони в проводника започват да се движат насочено. Извършената при това работа е:

    (5): A = evBL = e|εинд| инд| = vBL.

    Ако за време Δt проводникът е изминал път Δs, скоростта му е:

    Тогава от (5) получаваме:

    (5):инд| = vBL ,

    където ΔS = LΔs е изменението на площта на контура при движението на проводника. Магнитната индукция B е постоянна и е перпендикулярна на площта S на контура, произведението BΔS характеризира изменението на магнитния поток ΔΦ (от формула 1). Така получихме формула (4).

Върни се нагоре Начало Предходен Следващ


Вижте още

самоподготовка

Самоподготовка


Предстоят ви изпити или матура по Математика или Физика, но не сте убедени, че сами ще се справите. Учебен център „СОЛЕМА“ ви предоставя следните програми и тестове към тях:

МАТЕМАТИКА

Кандидат-студенти

Матура

10 клас

7 клас


ФИЗИКА

Кандидат-студенти

Матура

тестове по математика

Тестове от изпити по МАТЕМАТИКА


Опитайте да решите тестовите от изпитите по Математика. Ако не можете, разгледайте упътванията.

Последната ви възможност е да разгледате примерните решения.

Всички задачи са с кратки упътвания и пълни решения.

Всички тестове

Тестове от последната година:

Софийски университет

Технически университет

Матура

10 клас

7 клас

физика

Тестове от изпити по ФИЗИКА


Решили сме тестовете по Физика давани в Софийски университет и на Матура през последните няколко години.

Всички тестове

Тестове от последната година:

Софийски университет

Матура

Реклама


© Учебен център „СОЛЕМА”

Реклама