○ 228. Всегда ли индуктируется ток?

Если проводник движется, пересекая силовые линии магнитного поля, то в нем индуктируется э. д. с.

Концы сложенной вдвое проволоки присоединены к гальванометру. Проволока движется, пересекая силовые линии магнитного поля. Однако стрелка прибора остается на нуле. Как объяснить парадокс?

○ 229. Гальванометры показывают разные токи.

В соленоиды К 1 и К 2 вдвигают прямой магнит южным полюсом (рис. 121). В соленоидах возникают токи одного направления (по часовой стрелке). Почему же через гальванометры они текут в противоположных направлениях?

○ 230. Почему колебания не совпадают по фазе?

На вертикально расположенной спиральной пружине подвешен подковообразный магнит (рис. 122), один из полюсоз которого может входить в катушку К с большим числом витков. Зажимы катушки соединяют с входом вертикального усилителя электронного осциллографа. При выключенном генераторе горизонтальной развертки фокусируют светлое пятно и устанавливают его в центре экрана. В состоянии равновесия указатель У на пружине совпадает с неподвижным указателем О.

Приподнимают магнит так, чтобы указатель У совпал с указателем А, и отпускают. Магнит приходит в вертикальные колебания, погружаясь южным полюсом в катушку. В ней возникает индукционный ток, отклоняющий вверх или вниз от центра экрана светлое пятнышко. Частота колебаний пятна совпадает с частотой колебаний магнита. Однако по фазе колебания сдвинуты на 90 ° (четверть периода): пятно находится в центре экрана, когда указатель У находится против А или В, и отклоняется максимально, когда указатель У находится против О.

Но ведь вначале, когда магнит покоился и указатель У был против О, пятно тоже было "в положении равновесия" (в центре экрана). Как объяснить этот парадокс?

● 231. В чем ошибка?

По кольцевому проводнику (рис. 123) течет индукционный ток I. Предполагается, что сопротивление меньшей части кольца между точками А и В известно и равно r, сопротивление большей его части между теми же точками равно R и падение напряжения на меньшей части проводника в направлении от А к В по указанной на чертеже стрелке (направлению тока) в рассматриваемый момент времени равно U.

Ясно, что при этих условиях ток в этот момент по закону Ома должен быть равен:

Поскольку, однако, ток во всех сечениях проводника всюду должен быть одинаковым, а падение напряжения между теми же точками по длинному пути от В к А должно быть опять равно U, но с обратным знаком, то по тому же закону Ома тот же самый ток должен быть равен:

Отсюда получаем нелепый результат:

Требуется найти ошибку либо в постановке вопроса, либо в рассуждении.

○ 232. Диск Барлоу - генератор.

Вращающийся латунный диск связан с неподвижным проводником АВСО посредством скользящих контактов А и О (рис. 124). Диск и проводник находятся в однородном статическом магнитном поле. Будет ли индуцирован ток в контуре АВСО?

Решение. Так как поле однородно и не меняется с течением времени, остается неизменным и площадь, ограниченная контуром проводника АВСО, и магнитный поток через эту площадь. Значит, согласно закону электромагнитной индукции ток в контуре АВСО не будет индуцирован.

С другой стороны, подвижный участок контура-"проводник" АО пересекает силовые линии магнитного поля. Значит, в "нем наводится э. д. с, и в цепи АВСОА возникает ток. Как разрешить это противоречие двух решений?

○ 233. Безколлекторный генератор постоянного тока.

На рисунке 125 изображен проект безколлекторного электромагнитного генератора постоянного тока. Индуктор имеет входящие друг в друга полюсные башмаки, между которыми образовано симметричное радиальное магнитное поле. В зазоре между полюсными башмаками равномерно вращается прямоугольная рамка ABCD, к сторонам AD и ВС которой припаяны контактные кольца О и К (рис. 125, а).

Если вращать рамку (рис. 125, б), то стороны рамки будут пересекать силовые линии магнитного поля и в ней должны возникать две э. д. с, дающие во внешней цепи токи одного направления. Это направление тока с течением времени должно сохраняться, так как оно не зависит от положения рамки в магнитном поле, имеющем радиальную симметрию.

Но, с другой стороны, так как магнитный поток через площадь, ограниченную контуром рамки, не изменяется при ее вращении, то согласно закону электромагнитной индукции в рамке э.д.с. не должна возникнуть и ток такая машина не должна дать. Как разрешить противоречие этих двух решений вопроса?

В рассказе А. Куприна "Тост" есть такое место: "Истекал двухсотый год новой эры... В продолжение последних ^тридцати лет много тысяч техников, инженеров, агрономов, математиков, архитекторов и других ученых-специалистов самоотверженно работали над осуществлением самой вдохновенной, самой героической идеи II века. Они решили обратить земной шар в гигантскую электромагнитную катушку и для этого обмотали его с севера до юга спиралью из стального, одетого в. гуттаперчу троса длиной около четырех миллиардов километров. На обоих полюсах они воздвигли электроприемники необычайной мощности и, наконец, соединили между собой все уголки Земли бесчисленным множеством проводов... Неистощимая магнитная сила Земли привела в движение все фабрики, заводы, земледельческие машины, железные дороги и пароходы. Она осветила все улицы и все дома и обогрела все жилые помещения. Она сделала ненужным дальнейшее употребление каменного угля, залежи которого уже давно иссякли. Она стерла с лица Земли безобразные дымовые трубы, отравлявшие воздух. Она избавила цветы, травы и деревья - эту истинную радость земли -от грозившего им вымирания и истребления. Наконец, она дала неслыханные результаты в земледелии, подняв повсеместно производительность почвы почти в четыре раза". В чем несостоятельность описанного автором проекта?

○ 235. Снова "исчезает" энергия.

При сближении двух отталкивающихся магнитов возрастает потенциальная энергия системы. А куда "исчезает" энергия, расходуемая при сближении двух отталкивающихся токов, т. е. двух проводников, по которым текут токи противоположных направлений?

○ 236. Всегда ли выполняется закон электромагнитной индукции?

На стальной сердечник, имеющий форму тора, намотан изолированный провод. По проводу течет постоянный ток. К металлическому кольцу, охватывающему сердечник с обмоткой (тороид), подключены два подвижных контакта, которые замкнуты на гальванометр (рис. 126). Понятно, что магнитное поле, образованное тороидом, пронизывает и контур с гальванометром, когда контакты находятся в положении А-В. Переведем подвижные контакты в положение С-D. Величина магнитного потока, проходящего через контур с гальванометром, изменится: она упадет до нуля. Однако стрелка прибора даже не шелохнется. Если очень быстро передвигать контакты, стрелка гальванометра все равно будет стоять на нуле: тока в контуре не будет. Как объяснить этот парадокс?

● 237. Нарушен ли закон Ленца?

Прямоугольная рамка из проводника движется поступательно в однородном магнитном поле так, что стороны рамки пересекают магнитные силовые линии. Так как проводник пересекает силовые линии, то в рамке должна возбуждаться э. д. с. индукции.

Но, с другой стороны, изменение потока силовых линий через площадь, ограниченную контуром рамки, равно нулю. Следовательно, и э. д. с. должна быть равна нулю. Как разрешить это кажущееся противоречие?

● 238. Будет ли тормозиться рамка? Между полюсами магнита качается маятник, на конце которого закреплена прямоугольная проволочная рамка (рис. 127). Если применить закон Ленца для электромагнитной индукции, то можно прийти к выводу, что на рамку действуют силы, тормозящие ее движение. Этот вывод подтверждается опытом (например, маятник Вальтенгофена).

Если же применить правило правой руки, то приходим к выводу, что на участках рамки ток индуцируется в направлениях от В к А и от С к D, т. е. токи уничтожаются, и на рамку со стороны магнитного поля не должны действовать тормозящие силы. Как разрешить это противоречие?

Смотреть хищник 1987 фильм фильм хищник 4 смотреть онлайн ultrafilm.ru .

При использовании материалов этого сайта - и размещение баннера -ОБЯЗАТЕЛЬНО!!!

Урок по физике для 10 класса на тему: «Электромагнитная индукция»

Разработку урока по физике для 10 класса подготовила: Ирина Денисова, учитель физики, email: [email protected]

Цель:

• продолжить формирование знаний о явлении электромагнитной индукции и умений применять их на практике для объяснения физических явлений;
• совершенствовать навыки экспериментальной работы;
• развивать мышление, речь и коммуникативные умения учащихся.

Тип урока: урок-практикум.

Оборудование: два подковообразных магнита с обмоткой на одном из них, демонстрационный гальванометр – 2 шт., длинная, сложенная вдвое проволока, выпрямитель на 6 В, выключатель лабораторный, лампочка на подставке на 6,3 В, модель электрического звонка, дроссельная катушка, неоновая лампочка, тестовые задания, карточки для групповой работы, кодоскоп, кодограмма.

Ход урока.

I. Физический диктант.

(Пишется через копирку. Первый экземпляр сдается учителю, второй используется для взаимопроверки. Правильные ответы проецируются через кодоскоп.)

1. В замкнутом проводнике возникает индукционный ток тогда, когда он оказывается в области действия … (переменного магнитного поля).
2. Магнитным потоком называется физическая величина, равная … (произведению модуля индукции магнитного поля, площади контура и косинуса угла между вектором магнитной индукции и нормалью к контуру).
3. Правило Ленца формулируется так: индукционный ток всегда имеет такое направление, при котором … (возникает противодействие причинам, его породившим).
4. Единицей магнитного потока в СИ является … (вебер).
5. Электромагнитной индукцией называется явление … (порождения вихревого электрического поля переменным магнитным полем).
6. Закон электромагнитной индукции сформулировал … (Максвелл).
7. Закон формулируется так: ЭДС индукции в замкнутом контуре равна … (скорости изменения пронизывающего его магнитного потока, взятой с противоположным знаком).
8. Математическая запись закона электромагнитной индукции. (εi = -).
9. Возникновение вихревого электрического поля в проводящем контуре при изменении силы тока в нем же самом называется … (самоиндукцией).
10. Коэффициентом самоиндукции (или индуктивностью) называется … (коэффициент пропорциональности между силой тока в проводящем контуре и созданным им магнитным потоком, пронизывающим этот контур).

II. Формирование умений и навыков. Работа в малых группах.

Класс делится на группы. Каждая группа получает карточку с заданиями, обсуждает ответы на каждый вопрос, выполняет экспериментальное задание и находит ему объяснение.

Задание для группы 1.

1. Можно ли использовать разность потенциалов, возникающую между концами крыльев горизонтально летящего реактивного самолета, для измерения скорости его полета?
2. Почему иногда недалеко от места удара молнии плавятся предохранители и повреждаются чувствительные электроизмерительные приборы?
3. Для исследования стальных балок, рельсов и т.п. на них надевают катушку изолированной проволоки, замкнутую на гальванометр, и перемещают ее вдоль балки. При всякой неоднородности строения балки (трещины, раковины и т.д.) в гальванометре возникает ток. Объясните это явление.
4. В какой момент искрит рубильник: при замыкании или размыкании?
5. Экспериментальное задание. Концы сложенной вдвое проволоки присоединены к гальванометру. Проволока движется, пересекая линии индукции магнитного поля, но стрелка гальванометра остается на нуле. Почему?

Задание для группы 2.

1. Для гашения электрической дуги, образующейся при размыкании больших токов, часто вблизи рубильника располагают магнит так, чтобы линии магнитной индукции были перпендикулярны возникающей дуге. Зачем это делают?
2. Почему для обнаружения индукционного тока замкнутый проводник лучше брать в виде катушки, а не в виде прямолинейного проводника?
3. При электросварке применяется стабилизатор – катушка со стальным сердечником, включаемая последовательно с дугой. Почему стабилизатор обеспечивает устойчивое горение дуги?
4. Почему сверхпроводящий шарик «парит» в магнитном поле?
5. Экспериментальное задание. Соберите электрическую цепь, соединив последовательно выключатель лабораторный, источник тока, лампу накаливания, электрический звонок и дроссельную катушку. Параллельно катушке присоедините неоновую лампу. При замыкании цепи работает электрический звонок и горит неоновая лампа, а лампа накаливания не горит. Если исключить из цепи звонок, то загорается лампа накаливания, а неоновая лампа гаснет. Почему?

Задание для группы 3.

1. Между любыми двумя точками некоторого контура разность потенциалов равна нулю, а ток в контуре существует. Когда это возможно?
2. Почему подземный кабель, по которому подается переменный ток в жилые дома и на предприятия, не разрешается прокладывать вблизи газовых, водопроводных и теплофикационных труб?
3. В кольцо из диэлектрика вдвигают магнит. Какое явление возникает?
4. Два тонких проводника, имеющих форму окружности, расположены в перпендикулярных плоскостях так, что касаются друг друга в двух точках. Будет ли в горизонтально расположенном проводнике возникать индукционный ток при изменении тока в вертикально расположенном контуре?
5. Экспериментальное задание. Два одинаковых подковообразных магнита сложены противоположными полюсами так, что образуют замкнутый контур. На один из магнитов надета катушка, концы которой присоединены к гальванометру. В момент отрывания одного магнита от другого и в момент их соединения стрелка гальванометра отклоняется (в противоположные стороны). Укажите причины отклонения стрелки гальванометра.

III. Обсуждение итогов групповой работы.

Каждая группа докладывает о своей работе всему классу: отвечает на поставленные вопросы, выполняет перед классом экспериментальное задание и объясняет его. Учитель корректирует ответы учащихся.

IV. Контроль знаний.

Выполнение тестового задания по вариантам. (Приводится только один вариант теста).

1. Катушка замкнута на гальванометр. В каких случаях в ней возникает электрический ток?

1) В катушку вдвигают постоянный магнит.

2) Катушку надевают на постоянный магнит.

А. Только 1). Б. Только 2). В. В обоих случаях. Г. Ни в одном из перечисленных случаев.

2. Проволочная рамка находится в однородном магнитном поле. В каких случаях в ней возникает электрический ток?

1) Рамку двигают вдоль линий индукции магнитного поля.

2) Рамку двигают поперек линий индукции магнитного поля.

3) Рамку поворачивают вокруг одной из ее сторон.

А. 1). Б. 2). В. 3). Г. Во всех трех случаях.

3. Постоянный магнит вдвигают в алюминиевое кольцо один раз северным полюсом, другой раз южным полюсом. При этом алюминиевое кольцо:

А. Оба раза отталкивается от магнита.

Б. Оба раза притягивается к магниту.

В. Первый раз притягивается, второй раз отталкивается.

Г. Первый раз отталкивается, второй раз притягивается.

Д. Магнит на алюминиевое кольцо не действует.

4. Постоянный прямой магнит падает сквозь медное кольцо. Модуль ускорения падения магнита:

А. равен g. Б. больше g. В. меньше g.

Г. в начале пролета кольца больше g, в конце меньше g.

Д. в начале пролета кольца меньше g, в конце больше g.

5. В коротко замкнутую катушку вдвигают постоянный магнит: один раз быстро, второй раз медленно. Сравните значения индукционного тока, возникающего при этом.

А. Они равны. Б. В первом случае больше. В. Во втором случае больше.

V. Подведение итогов урока.

Чему научились на уроке? Была ли полезной групповая деятельность? Что давалось легко, что было трудно? Какие проявления в поведении участников группы способствовали работе, а какие мешали? Что нужно изменить, чтобы подобные уроки проходили более эффективно?

VI. Задание на дом: повторить §§86 – 90 , № 389,390 (учебник С.В.Громова).

Урок на тему «Электромагнитная индукция»

(10 класс)

Цель: продолжить формирование знаний о явлении электромагнитной индукции и умений применять их на практике для объяснения физических явлений; совершенствовать навыки экспериментальной работы; развивать мышление, речь и коммуникативные умения учащихся.

Тип урока: урок-практикум.

Оборудование: два подковообразных магнита с обмоткой на одном из них, демонстрационный гальванометр – 2 шт., длинная, сложенная вдвое проволока, выпрямитель на 6 В, выключатель лабораторный, лампочка на подставке на 6,3 В, модель электрического звонка, дроссельная катушка, неоновая лампочка, тестовые задания, карточки для групповой работы, кодоскоп, кодограмма.

Ход урока.

I . Физический диктант.

(Пишется через копирку. Первый экземпляр сдается учителю, второй используется для взаимопроверки. Правильные ответы проецируются через кодоскоп.)

1. В замкнутом проводнике возникает индукционный ток тогда, когда он оказывается в области действия … (переменного магнитного поля).

2. Магнитным потоком называется физическая величина, равная … (произведению модуля индукции магнитного поля, площади контура и косинуса угла между вектором магнитной индукции и нормалью к контуру).

3. Правило Ленца формулируется так: индукционный ток всегда имеет такое направление, при котором … (возникает противодействие причинам, его породившим).

4. Единицей магнитного потока в СИ является … (вебер).

5. Электромагнитной индукцией называется явление … (порождения вихревого электрического поля переменным магнитным полем).

6. Закон электромагнитной индукции сформулировал … (Максвелл).

7. Закон формулируется так: ЭДС индукции в замкнутом контуре равна … (скорости изменения пронизывающего его магнитного потока, взятой с противоположным знаком).

8. Математическая запись закона электромагнитной индукции. (ε i = - ).

9. Возникновение вихревого электрического поля в проводящем контуре при изменении силы тока в нем же самом называется … (самоиндукцией).

10. Коэффициентом самоиндукции (или индуктивностью) называется … (коэффициент пропорциональности между силой тока в проводящем контуре и созданным им магнитным потоком, пронизывающим этот контур).

II . Формирование умений и навыков. Работа в малых группах.

Класс делится на группы. Каждая группа получает карточку с заданиями, обсуждает ответы на каждый вопрос, выполняет экспериментальное задание и находит ему объяснение.

Задание для группы 1.

Можно ли использовать разность потенциалов, возникающую между концами крыльев горизонтально летящего реактивного самолета, для измерения скорости его полета?

Почему иногда недалеко от места удара молнии плавятся предохранители и повреждаются чувствительные электроизмерительные приборы?

Для исследования стальных балок, рельсов и т.п. на них надевают катушку изолированной проволоки, замкнутую на гальванометр, и перемещают ее вдоль балки. При всякой неоднородности строения балки (трещины, раковины и т.д.) в гальванометре возникает ток. Объясните это явление.

В какой момент искрит рубильник: при замыкании или размыкании?

Экспериментальное задание . Концы сложенной вдвое проволоки присоединены к гальванометру. Проволока движется, пересекая линии индукции магнитного поля, но стрелка гальванометра остается на нуле. Почему?

Задание для группы 2.

Для гашения электрической дуги, образующейся при размыкании больших токов, часто вблизи рубильника располагают магнит так, чтобы линии магнитной индукции были перпендикулярны возникающей дуге. Зачем это делают?

Почему для обнаружения индукционного тока замкнутый проводник лучше брать в виде катушки, а не в виде прямолинейного проводника?

При электросварке применяется стабилизатор – катушка со стальным сердечником, включаемая последовательно с дугой. Почему стабилизатор обеспечивает устойчивое горение дуги?

Почему сверхпроводящий шарик «парит» в магнитном поле?

Экспериментальное задание . Соберите электрическую цепь, соединив последовательно выключатель лабораторный, источник тока, лампу накаливания, электрический звонок и дроссельную катушку. Параллельно катушке присоедините неоновую лампу. При замыкании цепи работает электрический звонок и горит неоновая лампа, а лампа накаливания не горит. Если исключить из цепи звонок, то загорается лампа накаливания, а неоновая лампа гаснет. Почему?

Задание для группы 3.

Между любыми двумя точками некоторого контура разность потенциалов равна нулю, а ток в контуре существует. Когда это возможно?

Почему подземный кабель, по которому подается переменный ток в жилые дома и на предприятия, не разрешается прокладывать вблизи газовых, водопроводных и теплофикационных труб?

В кольцо из диэлектрика вдвигают магнит. Какое явление возникает?

Два тонких проводника, имеющих форму окружности, расположены в перпендикулярных плоскостях так, что касаются друг друга в двух точках. Будет ли в горизонтально расположенном проводнике возникать индукционный ток при изменении тока в вертикально расположенном контуре?

Экспериментальное задание . Два одинаковых подковообразных магнита сложены противоположными полюсами так, что образуют замкнутый контур. На один из магнитов надета катушка, концы которой присоединены к гальванометру. В момент отрывания одного магнита от другого и в момент их соединения стрелка гальванометра отклоняется (в противоположные стороны). Укажите причины отклонения стрелки гальванометра.

III . Обсуждение итогов групповой работы.

Каждая группа докладывает о своей работе всему классу: отвечает на поставленные вопросы, выполняет перед классом экспериментальное задание и объясняет его. Учитель корректирует ответы учащихся.

IV . Контроль знаний.

Выполнение тестового задания по вариантам. (Приводится только один вариант теста).

1. Катушка замкнута на гальванометр. В каких случаях в ней возникает электрический ток?

1) В катушку вдвигают постоянный магнит.

2) Катушку надевают на постоянный магнит.

А. Только 1). Б. Только 2). В. В обоих случаях. Г. Ни в одном из перечисленных случаев.

2. Проволочная рамка находится в однородном магнитном поле. В каких случаях в ней возникает электрический ток?

1) Рамку двигают вдоль линий индукции магнитного поля.

2) Рамку двигают поперек линий индукции магнитного поля.

3) Рамку поворачивают вокруг одной из ее сторон.

А. 1). Б. 2). В. 3). Г. Во всех трех случаях.

3. Постоянный магнит вдвигают в алюминиевое кольцо один раз северным полюсом, другой раз южным полюсом. При этом алюминиевое кольцо:

А. Оба раза отталкивается от магнита.

Б. Оба раза притягивается к магниту.

В. Первый раз притягивается, второй раз отталкивается.

Г. Первый раз отталкивается, второй раз притягивается.

Д. Магнит на алюминиевое кольцо не действует.

4. Постоянный прямой магнит падает сквозь медное кольцо. Модуль ускорения падения магнита:

А. равен g. Б. больше g. В. меньше g.

Г. в начале пролета кольца больше g, в конце меньше g.

Д. в начале пролета кольца меньше g, в конце больше g.

5. В коротко замкнутую катушку вдвигают постоянный магнит: один раз быстро, второй раз медленно. Сравните значения индукционного тока, возникающего при этом.

А. Они равны. Б. В первом случае больше. В. Во втором случае больше.

V . Подведение итогов урока.

Чему научились на уроке? Была ли полезной групповая деятельность? Что давалось легко, что было трудно? Какие проявления в поведении участников группы способствовали работе, а какие мешали? Что нужно изменить, чтобы подобные уроки проходили более эффективно?

V I . Задание на дом: повторить §§86 – 90 , № 389,390 (учебник С.В.Громова).

А.М. ГРАДОВЦЕВА,
методист, учитель гимназии № 3 им. А.Н.Островского,
г. Кинешма, Ивановская обл .

Магнитное поле. Электромагнитная индукция

Урок-практикум решения качественных задач

На доске вывешиваются рисунки к заданиям и таблица для учета ответов. На демонстрационном столе размещается оборудование для проведения опытов: два подковообразных магнита, обмотка на одном магните, демонстрационный гальванометр; катушка Томсона (дроссельная катушка в 3600 витков и сердечник с ярмом), алюминиевое и медное кольца; подковообразный магнит, длинная, сложенная вдвое проволока, гальванометр; два демонстрационных гальванометра, соединительные провода (длинные); выпрямитель на 6 В, выключатель лабораторный, лампочка на подставке на 6,3 В, модель электрического звонка, дроссельная катушка, неоновая лампочка.

I. Ход урока

I. Физический диктант (устно)
1. Явление электромагнитной индукции.
2. М.Фарадей и его опыты.
3. Правило Ленца.
4. Закон электромагнитной индукции (для неподвижного и подвижного контуров).
5. Правило левой руки.
6. Самоиндукция.
7. Индуктивность.
8. Энергия магнитного поля.
9. Тесла.
10. Правило буравчика.
11. Вебер.
12. Магнитный поток.
13. Ферромагнетики.
14. Соленоид.
15. Дроссель.

II. Решение задач. Класс делится на пять групп, каждая выбирает карточку с заданиями и обсуждает ответы на каждый вопрос. Экспериментальное задание сначала выполняют сами, а потом демонстрируют всему классу и дают объяснение.

III. Подведение итогов (в таблице на доске)

1-я группа

1. Для чего на горловину телевизионных кинескопов надевают магниты?
2. Стеклянные U-образные трубки, наполненные ртутью, соединены скобой из толстой алюминиевой проволоки. Как должны быть расположены полюсы сильного постоянного магнита, чтобы при замыкании ключа алюминиевая проволока взлетела вверх?

3. Почему иногда недалеко от места удара молнии плавятся предохранители и повреждаются чувствительные электроизмерительные приборы?
4. Опыт. Два одинаковых подковообразных магнита сложены противоположными полюсами так, как показано на рисунке. На один из магнитов надета катушка А, концы которой присоединены к гальванометру.
В момент отрывания одного магнита от другого и в момент их соединения стрелка гальванометра отклоняется (в противоположные стороны). Укажите причины отклонения стрелки гальванометра.

2-я группа

1. Для гашения электрической дуги, образующейся при размыкании больших токов, часто вблизи рубильника располагают магнит так, чтобы линии магнитной индукции были перпендикулярны возникающей дуге. Почему?
2. В кольцо из диэлектрика вдвигают магнит. Какое явление возникает?
3. Почему на заводе для переноса раскаленных болванок нельзя использовать электромагнитные краны?
4. Опыт. На железный сердечник катушки Томсона надевают алюминиевое кольцо несколько большего диаметра, чем сердечник. Кольцо держится в воздухе. Если надеть на сердечник и приближать к алюминиевому кольцу медное (не выпуская его из рук), то алюминиевое кольцо будет подниматься. Почему?

3-я группа

1. Два тонких проводника, имеющих форму окружности, расположены в перпендикулярных плоскостях так, как показано на рисунке. Будет ли в проводнике А возникать индукционный ток при изменении тока в контуре В?
2. Почему корпус компаса не делают из железа?
3. Для исследования стальных балок, рельсов и т.п. на них надевают катушку изолированной проволоки, замкнутую на гальванометр, и перемещают ее вдоль балки. При всякой неоднородности строения балки (трещины, раковины и т.п.) в гальванометре возникает ток. Объясните это явление.
4. Опыт. Концы сложенной вдвое проволоки присоединены к гальванометру. Проволока движется, пересекая линии индукции магнитного поля, но стрелка гальванометра остается на нуле. Почему?

4-я группа

1. Проволочная прямоугольная рамка падает между полюсами электромагнита. Укажите направление индукционных токов в рамке при прохождении ею положений А, В, С.

2. Почему сверхпроводящий шарик «парит» в магнитном поле?
3. В какой момент искрит рубильник: при замыкании или размыкании?
4. Опыт. Если два демонстрационных гальванометра соединить и раскачивать стрелку одного из них, то что произойдет со стрелкой другого? Почему?

5-я группа

1. В каком месте Земли магнитная стрелка обоими концами показывает на юг?
2. Почему подземный кабель, по которому подается переменный ток в жилые дома и на предприятия, не разрешается прокладывать вблизи газовых, водопроводных и теплофикационных труб?
3. При электросварке применяется стабилизатор – катушка со стальным сердечником, включаемая последовательно с дугой. Почему стабилизатор обеспечивает устойчивое горение дуги?
4. Опыт. При замыкании цепи работает электрический звонок и горит неоновая лампа, а лампа накаливания не горит. Если исключить из цепи звонок, то загорается лампа накаливания, а неоновая лампа гаснет. Почему?

Ответы

1-я группа

1. В магнитном поле на движущиеся электроны действует сила Лоренца, отклоняя их от прямолинейного движения по горизонтали или вертикали.
2. Вектор индукции должен быть направлен к читателю.
3. Изменяющееся магнитное поле молнии индуцирует в электроизмерительных приборах и в осветительных сетях сильные токи.
4. Отрывание магнитов друг от друга и их соединение связано с резким изменением магнитного потока, пронизывающего катушку, и наведением в ней ЭДС индукции.

2-я группа

1. Электроны и ионы воздуха, образующие ток в дуге, отклоняются в магнитном поле; дуга смещается в сторону и гаснет.
2. Поляризация диэлектрика.
3. При нагревании ферромагнитные материалы теряют магнитные свойства, они полностью исчезают при температуре Кюри.
4. Кольца сближаются, потому что в них наводятся индукционные токи одинакового направления.

3-я группа

1. Не будет, т.к. поток магнитной индукции контура В не пронизывает контур А.
2. Железо является ферромагнетиком, и все магнитные силовые линии пойдут через корпус, уже не оказывая влияния на стрелку.
3. Неоднородность в стальной балке создает искажения магнитного потока, а значит, в катушке дефектоскопа наводится ЭДС индукции.
4. В двух отрезках проволоки возникают равные по величине, но имеющие разный знак ЭДС индукции, которые взаимно компенсируются.

4-я группа

1. При прохождении рамкой положения А ток направлен против часовой стрелки, положения В – ток отсутствует, положения С – направлен по часовой стрелке, если смотреть на рамку справа. [Вертикальный размер рамки меньше вертикального размера магнита. – Ред.]
2. Возникают токи Фуко (вихревые индукционные токи), магнитное поле которых противодействует магнитному полю В, вызвавшему эти токи. Взаимодействуют одноименные полюсы – отталкиваются.
3. ЭДС самоиндукции, возникающая при размыкании, вызывает искру через рубильник.
4. Она также будет раскачиваться, но в противофазе, – направление отклонения стрелки второго гальванометра будет противоположно направлению отклонения стрелки первого.

5-я группа

1. На Северном полюсе.
2. [Токи утечки подземных кабелей при высокой влажности почвы обуславливают явление электролиза, которое вызывает окисление (коррозию) металла и разрушение труб. – Ред. ]
3. Действие стабилизатора основано на явлении самоиндукции. По правилу Ленца, при изменении сварочного тока в катушке возникает вихревое поле, которое препятствует изменению тока (и возрастанию, и убыванию).
4. Когда работает звонок, происходит замыкание и размыкание цепи. Вследствие возникновения при замыкании ЭДС самоиндукции, направленной против ЭДС генератора тока, и быстрого затем размыкания цепи волосок лампы накаливания не успевает разогреться. Возникающая при частом размыкании значительная по величине ЭДС самоиндукции поддерживает горение неоновой лампы. Если из цепи исключить звонок, то в цепи будеть течь постоянный ток, – загорается лампа накаливания.

Литература

Тульчинский М.Е. Качественные задачи по физике в средней школе.
Городецкий Д.Н., Пеньков И.А. Проверочные работы по физике.
Марон В.Е., Городецкий Д.Н. Физика. Законы. Формулы. Задачи.