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Découverte de l'induction électromagnétique. plan de cours de physique (11e année) sur le sujet. Leçon "Induction de champ magnétique. Flux magnétique" Leçon ouverte de physique sur le thème flux magnétique

Classe: 9

Cible:à travers les concepts et les formules du flux magnétique et de la force électromotrice induite, amener les élèves à comprendre les règles permettant de déterminer la direction du courant induit.

Équipement:

  • tableau interactif SMART
  • Logiciel L-micro, rubrique « Electrodynamique »,
  • unité de coordination informatique,
  • Attache "Oscilloscope",
  • inducteur et trépied,
  • aimants en bande,

PENDANT LES COURS

U : Rappelons ce qu'est le flux magnétique.

D:
1) formule ; Ф = В S Cosα ;
2) le nombre de lignes de champ sur le site

U : Pour que ce soit clair pour tout le monde, dessinez comment vous comprenez ce qu'est le flux magnétique.

D:À l'aide des outils du tableau blanc interactif, nous traçons des lignes de champ passant par la zone de contour (Fig. 1, Fig. 2).

U : Qui peut augmenter le flux magnétique ? Me montrer comment. ( D: augmenter le nombre de lignes d'induction magnétique, augmenter la surface de l'anneau) (Figure 3, Figure 4)

U : Cela signifie que pour réduire le flux magnétique, vous avez besoin...
D: Réduisez le nombre de lignes, réduisez la surface de l'anneau. C'est-à-dire que pour « contrôler » le flux magnétique, vous pouvez modifier l'amplitude du champ magnétique et la surface du circuit.
U : Dessiner le flux magnétique
D: Cela n'existera pas du tout !
- Non, ce sera le cas ! Les lignes de champ sont tracées en continu et couvrent tout l'aimant. Pour plus de commodité, nous n’en dessinons qu’une partie.
– Lors de travaux en laboratoire, de la sciure de bois a été collectée aussi bien au pôle Nord qu'au pôle Sud. Il y aura donc ici aussi un flux magnétique.
U : Alors, comment le retournement de l’aimant affecte-t-il le flux magnétique ?
D: Probablement pas question. Si nous prenons l’aimant et la zone comme dans la figure précédente, alors rien ne changera en taille. Ф = ВS
U : Comment montrer que l’aimant s’est retourné ?
D: Placez un signe « – »
U : Positionnez l'anneau et l'aimant de manière à ce que le flux à travers l'anneau soit égal à 0.
D: photo 5

U : Dans la formule du flux magnétique, il y a cosα. Extrait d'un ouvrage de référence sur les mathématiques

Où se trouve cet angle sur la figure, entre quelles deux directions ? Le débit peut être égal à 0 si l'angle est de 90°, c'est perpendiculaire. Et notre anneau et notre aimant sont parallèles (Fig. 6).
D: Les lignes de champ ont une direction, mais pas une zone.
U : Rappelez-vous comment cet angle est défini selon le texte du manuel.
D: Il y a une perpendiculaire au cadre qui y est dessinée
Cela signifie l'angle entre le vecteur champ magnétique et la normale. (Fig.7)

U : Testez-vous - dessinez le débit maximum, mettez toutes les options possibles au tableau. (Figure 8)

D: Les deuxième et troisième ne conviennent pas. Là le flux s’avère négatif.

D: Et alors? Le nombre de lignes est le même, ce qui signifie que le débit est le même. Dans les expériences avec des aimants, la sciure de bois ne se souciait pas du pôle auquel elle collait : le nord ou le sud.
U : Alors, en général, pourquoi avons-nous besoin de connaître le signe de l’écoulement, l’angle. Le flow est toujours clair, où est le maximum ?
D: ?
U : Démonstration de l'expérience de Faraday avec une bobine et un aimant.
D: Dans les expériences de Faraday ! Nous avons vu que la direction du courant change en fonction de la façon dont nous introduisons ou retirons l’aimant.
U :Écrivez la loi de Faraday en termes mathématiques.
D: E = – ,
U : Essayons de comprendre les signes de cette loi. Si nous voulons obtenir une direction « positive » du courant, alors...
D: Le débit doit diminuer. Alors ∆Ф< 0 и в итоге получиться плюс.
D: Il peut grandir, mais avec un signe moins
U : Dessinez comment l'aimant doit bouger.

D: Nous insérons l'aimant dans la bobine, le nombre de lignes augmente, ce qui signifie que le flux n'augmente qu'avec le signe opposé. Vous pouvez le vérifier avec des chiffres (Fig. 9).
D: Nous retirons l'aimant de la bobine pour que le flux soit positif et que le changement de flux soit négatif.
U : Dans l’expérience, la direction du courant est la même dans les deux cas. Cela signifie que notre analyse des formules est correcte.
U : Nous utiliserons un équipement moderne qui nous permettra de voir comment la direction du courant change non seulement en direction, mais aussi en ampleur au fil du temps.
Des informations sont données sur les capacités du complexe de mesure « L-micro », une brève explication du but des instruments et appareils.

Exécuter des démos

L'inducteur a été fixé à l'aide d'un trépied. Le flux magnétique a été modifié en déplaçant une bande d’aimant permanent par rapport à l’inducteur. La force électromotrice inductive provenant de la bobine d'inductance était introduite dans l'entrée de l'oscillographe, qui transmettait un signal électrique variable dans le temps à l'ordinateur via une unité d'adaptation et était enregistré sur le moniteur. L'oscilloscope a été déclenché à partir du signal étudié en mode balayage « veille » à un niveau de signal d'un ordre de grandeur inférieur à la valeur maximale de la force électromotrice induite. Cela a permis d'observer presque complètement la force électromotrice induite à partir du moment où le flux magnétique a commencé à changer.
Nous jetons à travers la bobine pas marqué aimant. Un graphique de la valeur EMF en fonction du temps est dessiné sur l'écran. Mais le graphique du courant en fonction du temps se comportera de la même manière.
Les élèves voient qu’un aimant traversant une bobine provoque l’apparition d’un courant d’induction. (Fig.10)

U : Dessinez un diagramme du graphique dans votre cahier.

Devoirs:écrivez ce qui est arrivé au flux magnétique en trois étapes : l'aimant vole jusqu'à la bobine, se déplace à l'intérieur et s'envole. Esquissez votre version de l'expérience, en indiquant les pôles d'un aimant en mouvement.












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Attention! Les aperçus des diapositives sont fournis à titre informatif uniquement et peuvent ne pas représenter toutes les fonctionnalités de la présentation. Si ce travail vous intéresse, veuillez télécharger la version complète.

Objectifs de la leçon:

  • Éducatif– révéler l'essence du phénomène d'induction électromagnétique ; Expliquer aux élèves la règle de Lenz et leur apprendre à l’utiliser pour déterminer la direction du courant d’induction ; expliquer la loi de l'induction électromagnétique ; apprendre aux étudiants à calculer la force électromotrice induite dans les cas les plus simples.
  • Du développement– développer l’intérêt cognitif des élèves, leur capacité à penser logiquement et à généraliser. Développer des motivations d’apprentissage et un intérêt pour la physique. Développer la capacité de voir le lien entre la physique et la pratique.
  • Éducatif– cultiver l’amour du travail étudiant, la capacité à travailler en groupe. Favoriser une culture de prise de parole en public.

Équipement:

  • Manuel « Physique - 11 » G.Ya.Myakishev, B.B.Bukhovtsev, V.M.Charugin.
  • G.N. Stepanova.
  • "Physique - 11". Plans de cours pour le manuel de G.Ya Myakishev, B.B. Bukhovtsev. auteur - compilateur G.V. Markine.
  • Ordinateur et projecteur.
  • Matériel "Bibliothèque d'aides visuelles".
  • Présentation de la leçon.

Plan de cours:

Étapes de la leçon

Temps
min.

Méthodes et techniques

1. Point organisationnel :

Introduction
Information historique

Le message de l’enseignant sur le sujet, les buts et les objectifs de la leçon. Diapositive 1.
Vie et œuvre de M. Faraday. (Message de l'étudiant). Diapositives 2, 3, 4.

2. Explication du nouveau matériel

Définition des notions « induction électromagnétique », « courant d'induction ». Introduction de la notion de flux magnétique. Relation entre le flux magnétique et le nombre de lignes d'induction. Unités de flux magnétique. La règle d'E.H. Lenz.

Etude de la dépendance du courant induit (et de la force électromotrice induite) sur le nombre de tours dans la bobine et le taux de variation du flux magnétique.

Application du DME dans la pratique.

1. Démonstration d'expériences sur EMR, analyse d'expériences, visionnage du fragment vidéo « Exemples d'induction électromagnétique », Diapositives 5, 6.

2. Conversation, visionnage de la présentation. Diapositive 7.

3. Démonstration de la validité de la règle de Lenz. Fragment vidéo « La règle de Lenz ». Diapositives 8, 9.

4. Travaillez dans des cahiers, faites des dessins, travaillez avec un manuel.

5. Conversation. Expérience. Regardez le clip vidéo « La loi de l’induction électromagnétique ». Voir la présentation. Diapositives 10, 11.

6. Regardez la présentation Diapositive 12.

3. Consolidation du matériel étudié 10 1. Solution des problèmes n° 1819,1821(1.3.5) (Recueil de problèmes de physique 10-11. G.N. Stepanova)
4. Résumé 2 2.Résumé de la matière étudiée par les étudiants.
5. Devoirs 1 § 8-11 (enseigner), R. n° 902 (b, d, f), 911 (écrit dans des cahiers)

PENDANT LES COURS

I. Moment organisationnel

1. Les champs électriques et magnétiques sont générés par les mêmes sources : les charges électriques. On peut donc supposer qu’il existe un certain lien entre ces domaines. Cette hypothèse a trouvé une confirmation expérimentale en 1831 dans les expériences du remarquable physicien anglais M. Faraday, dans lesquelles il a découvert le phénomène d'induction électromagnétique. (diapositive 1) .

Épigraphe:

"Patte
ne tombe que sur une part
esprit préparé. »

L. Pasternak

2. Un bref aperçu historique de la vie et de l'œuvre de M. Faraday. (Message de l'étudiant). (Diapositives 2, 3).

II. Le phénomène provoqué par un champ magnétique alternatif a été observé pour la première fois en 1831 par M. Faraday. Il a résolu le problème : un champ magnétique peut-il provoquer l'apparition d'un courant électrique dans un conducteur ? (Diapositive 4).

Le courant électrique, raisonnait M. Faraday, peut magnétiser un morceau de fer. Un aimant ne pourrait-il pas, à son tour, provoquer un courant électrique ? Pendant longtemps, cette connexion n'a pas pu être découverte. Il était difficile de comprendre l'essentiel, à savoir : un aimant en mouvement, ou un champ magnétique changeant, peut exciter un courant électrique dans une bobine. (Diapositive 5).
(regardez la vidéo « Exemples d'induction électromagnétique »). (Diapositive 6).

Des questions:

  1. À votre avis, qu’est-ce qui fait circuler le courant électrique dans la bobine ?
  2. Pourquoi la situation actuelle a-t-elle été de courte durée ?
  3. Pourquoi n'y a-t-il pas de courant lorsque l'aimant est à l'intérieur de la bobine (Figure 1), lorsque le curseur du rhéostat ne bouge pas (Figure 2), lorsqu'une bobine cesse de bouger par rapport à l'autre ?

Conclusion: Le courant apparaît lorsque le champ magnétique change.

Le phénomène d'induction électromagnétique consiste en l'apparition d'un courant électrique dans un circuit conducteur, qui soit est au repos dans un champ magnétique variable dans le temps, soit se déplace dans un champ magnétique constant de telle sorte que le nombre de lignes d'induction magnétique pénétrant le changements de circuit.
Dans le cas d'un champ magnétique changeant, sa principale caractéristique B - le vecteur d'induction magnétique peut changer d'amplitude et de direction. Mais le phénomène d’induction électromagnétique s’observe également dans un champ magnétique de constante B.

Question: Quels changements ?

La zone traversée par le champ magnétique change, c'est-à-dire le nombre de lignes de force qui pénètrent dans cette zone change.

Pour caractériser le champ magnétique dans une région de l'espace, une grandeur physique est introduite - flux magnétique – F(Diapositive 7).

Flux magnétique Fà travers une surface S appeler une quantité égale au produit de la grandeur du vecteur induction magnétique DANS Vers la place S et cosinus de l'angle entre les vecteurs DANS Et n.

Ф = ВS cos

Travail V cos = V n représente la projection du vecteur induction magnétique sur la normale n au plan de contour. C'est pourquoi Ф = В n S.

Unité de flux magnétique – Wb(Weber).

Un flux magnétique de 1 weber (Wb) est créé par un champ magnétique uniforme avec une induction de 1 T à travers une surface d'une superficie de 1 m 2 située perpendiculairement au vecteur d'induction magnétique.
L'essentiel du phénomène d'induction électromagnétique est la génération d'un champ électrique par un champ magnétique alternatif. Un courant apparaît dans une bobine fermée, ce qui permet d'enregistrer le phénomène (Figure 1).
Le courant induit résultant dans une direction ou une autre interagit d’une manière ou d’une autre avec l’aimant. Une bobine traversée par un courant est comme un aimant à deux pôles – nord et sud. La direction du courant d’induction détermine quelle extrémité de la bobine fait office de pôle nord. Grâce à la loi de conservation de l’énergie, nous pouvons prédire dans quels cas la bobine attirera l’aimant et dans quels cas elle le repoussera.
Si l'aimant est rapproché de la bobine, alors un courant induit y apparaît dans cette direction, l'aimant est nécessairement repoussé ; Pour rapprocher l’aimant et la bobine, un travail positif doit être effectué. La bobine devient comme un aimant, avec son pôle du même nom face à l'aimant qui s'en approche. Comme si les pôles se repoussent. En retirant l'aimant, c'est l'inverse.

Dans le premier cas, le flux magnétique augmente (Figure 5), et dans le second cas, il diminue. De plus, dans le premier cas, les lignes d'induction B/ du champ magnétique créé par le courant d'induction qui apparaît dans la bobine sortent de l'extrémité supérieure de la bobine, car la bobine repousse l'aimant, et dans le second cas ils entrent par cette extrémité. Ces lignes sont représentées dans des couleurs plus foncées sur la figure. Dans le premier cas, la bobine avec courant s'apparente à un aimant dont le pôle nord est situé en haut, et dans le second cas, en bas.
Des conclusions similaires peuvent être tirées à l’aide de l’expérience présentée sur la figure (Figure 6).

(Voir le fragment « La règle de Lenz »)

Conclusion: Le courant induit apparaissant dans un circuit fermé avec son champ magnétique neutralise la modification du flux magnétique qu'il provoque. (Diapositive 8).

La règle de Lenz. Le courant induit a toujours une direction dans laquelle il y a une réaction aux causes qui l'ont provoqué.

Algorithme pour déterminer la direction du courant d'induction. (Diapositive 9)

1. Déterminer la direction des lignes d'induction du champ externe B (elles quittent N et entrent dans S).
2. Déterminez si le flux magnétique à travers le circuit augmente ou diminue (si l'aimant entre dans l'anneau, alors ∆Ф>0, s'il sort, alors ∆Ф<0).
3. Déterminer la direction des lignes d'induction du champ magnétique B′ créé par le courant induit (si ∆Ф>0, alors les lignes B et B′ sont dirigées dans des directions opposées ; si ∆Ф<0, то линии В и В′ сонаправлены).
4. À l’aide de la règle de la vrille (main droite), déterminez la direction du courant d’induction.
Les expériences de Faraday ont montré que l'intensité du courant induit dans un circuit conducteur est proportionnelle au taux de variation du nombre de lignes d'induction magnétique pénétrant la surface délimitée par ce circuit. (Diapositive 10).
Chaque fois qu'il y a un changement dans le flux magnétique à travers un circuit conducteur, un courant électrique apparaît dans ce circuit.
La force électromotrice induite dans une boucle fermée est égale au taux de variation du flux magnétique à travers la zone limitée par cette boucle.
Le courant dans le circuit a une direction positive à mesure que le flux magnétique externe diminue.

(Voir le fragment « La loi de l'induction électromagnétique »)

(Diapositive 11).

La FEM de l'induction électromagnétique dans une boucle fermée est numériquement égale et de signe opposé au taux de variation du flux magnétique à travers la surface délimitée par cette boucle.

La découverte de l'induction électromagnétique a apporté une contribution significative à la révolution technique et a servi de base à l'électrotechnique moderne. (Diapositive 12).

III. Consolidation des acquis

Résoudre les problèmes n°1819, 1821(1.3.5)

(Recueil de problèmes de physique 10-11. G.N. Stepanova).

IV. Devoirs:

§8 - 11 (enseigner), R. n° 902 (b, d, f), n° 911 (écrit dans des cahiers)

Bibliographie:

  1. Manuel « Physique – 11 » G.Ya.Myakishev, B.B.Bukhovtsev, V.M.Charugin.
  2. Recueil de problèmes de physique 10-11. G.N. Stepanova.
  3. "Physique - 11". Plans de cours pour le manuel de G.Ya Myakishev, B.B. Bukhovtsev. auteur-compilateur G.V. Markine.
  4. Matériel V/m et vidéo. Expérience de physique scolaire « Induction électromagnétique » (sections : « Exemples d'induction électromagnétique », « Règle de Lenz », « Loi de l'induction électromagnétique »).
  5. Recueil de problèmes de physique 10-11. A.P. Rymkevitch.

Sujet : Découverte du phénomène d'induction électromagnétique. Flux magnétique. Direction du courant d'induction. La règle de Lenz.

Cible: Formation du conceptinduction électromagnétique, flux magnétique, introduire les formules du flux magnétique, apprendre à déterminer la direction du courant d'induction selon la règle de Lenz ; développemental : développer la capacité des élèves à comparer et à tirer leurs propres conclusions ; pédagogique : sensibiliser les enfants à l’importance de la science.

Équipement: manuel, livre de problèmes, aimant, galvanomètre, bobine.

Type de cours : une leçon pour apprendre de nouveaux ZUN.

Doit savoir/être capable de : concept - le phénomène d'induction électromagnétique, l'histoire de la découverte, les formules de base de ce sujet.

Pendant les cours.

Organisation du temps.

je . Actualisation des connaissances de base. Répétition du matériel précédemment étudié.

Comment est-il désigné ? Formule? .

Unités?[ DANS]=[ Tl] .

    Quelle force se produit entre deux conducteurs porteurs de courant en interaction ? .

    Formule .

    Comment déterminer la direction ? ? En utilisant la règle de la main gauche : .

    Quelle force agit sur une particule chargée dans un champ magnétique ? . Formule. .

    A quoi est-il égal , si la particule volait parallèlement aux lignes ?

    Qu'arrive-t-il à une particule lorsqu'elle vole dans un champ magnétique sous un angle ? Commence à tourner en spirale parce que change la trajectoire de son mouvement.

    A quoi est-il égal , si la particule volait perpendiculairement aux lignes ? .

    Quelle est la trajectoire de la particule ? Cercle.

    Quelle est la trajectoire de la particule lorsqu'elle vole parallèlement aux lignes ? Droit.

    Comment déterminer la direction ? En utilisant la règle de la main droite : dans la paume, quatre doigts - direction , direction du pouce .

II . Apprendre de nouveaux ZUN.

Jusqu’à présent, nous avons considéré des champs électriques et magnétiques qui ne changent pas avec le temps. Nous avons découvert que le champ électrostatique est formé de particules chargées stationnaires et le champ magnétique de particules en mouvement, c'est-à-dire choc électrique. Nous devons maintenant découvrir ce qui arrive aux champs électriques et magnétiques qui changent au fil du temps.

Après la découverte par Oersted du lien entre le courant électrique et le magnétisme, Michael Faraday s'est demandé si la connexion inverse était possible.

En 1821, Faraday écrivait dans son journal : « Convertissez le magnétisme en électricité ».

Il a mené de nombreuses expériences au fil des années, mais aucune n’a donné de résultats. Il a voulu abandonner son idée et ses expériences à plusieurs reprises, mais quelque chose l'a arrêté le 29 août 1831. Après de nombreuses expériences qu'il a menées pendant 10 ans, Faraday a atteint son objectif : il a remarqué qu'un courant électrique apparaît dans un conducteur fermé, situé dans un champ magnétique fermé, le scientifique l'a appelé courant d'induction ;

Faraday a proposé une série d’expériences qui sont aujourd’hui très simples. Il enroulait des conducteurs (deux fils) parallèles les uns aux autres sur une bobine isolée les uns des autres et connectait une extrémité à la batterie et l'autre à un dispositif permettant de déterminer l'intensité du courant (galvanomètre).

Il a remarqué que l'aiguille du galvanomètre était tout le temps au repos et ne réagissait pas lorsque le courant traversait le circuit électrique. Et quand il a allumé et éteint le courant, l'aiguille a dévié.

Il s’est avéré qu’au moment où le courant traversait le premier fil et lorsqu’il cessait de circuler, le courant apparaissait dans le deuxième fil pendant un instant seulement.

Poursuivant ses expériences, Faraday a découvert qu'une simple approche d'un conducteur torsadé en courbe fermée vers un autre conducteur traversé par le courant est suffisante pour qu'un courant induit se forme dans le premier, dirigé dans la direction opposée au courant qui passe. Et si vous éloignez le conducteur torsadé de celui à travers lequel circule le courant, alors un courant induit dans le sens opposé apparaîtra à nouveau dans le premier.

Faraday pensait que le courant électrique pouvait magnétiser le fer. Un aimant peut-il à son tour provoquer un courant électrique ?

Pendant longtemps, cette relation n'a pas pu être découverte. La recherche a été effectuée de telle manière que la bobine sur laquelle le fil était enroulé était connectée à un galvanomètre et qu'un aimant était utilisé, qui était abaissé dans la bobine ou rétracté.

Avec Faraday, Colladon (un scientifique suisse) a réalisé une expérience similaire.

Lorsqu'il travaillait, il utilisait un galvanomètre dont l'aiguille magnétique légère était placée à l'intérieur de la bobine de l'appareil. Pour éviter que l'aimant n'affecte l'aiguille, les extrémités de la bobine ont été amenées dans une autre pièce.

Lorsque Colladon plaçait un aimant dans une bobine, il se rendait dans une autre pièce et observait l'aiguille du galvanomètre, revenait en arrière, retirait l'aimant de la bobine et retournait de nouveau dans la pièce où se trouvait le galvanomètre. Et à chaque fois, il était tristement convaincu que l'aiguille du galvanomètre ne déviait pas, mais restait à zéro.

S'il avait seulement dû surveiller constamment le galvanomètre et demander à quelqu'un de travailler sur l'aimant, une découverte remarquable aurait été faite. Mais cela ne s'est pas produit. Un aimant au repos par rapport à la bobine pourrait rester tranquillement à l’intérieur de celle-ci pendant des centaines d’années, sans provoquer de courant dans la bobine.

Le scientifique n'a pas eu de chance, c'était une époque difficile pour la science et personne n'embauchait alors d'assistants, certains à cause de problèmes financiers, et d'autres pour ne pas avoir à partager la découverte

Faraday a également rencontré des accidents de ce genre, car il a tenté à plusieurs reprises d'obtenir un courant électrique à l'aide d'un aimant et d'un courant dans un autre conducteur, mais sans succès.

Mais Faraday a quand même réussi à faire une découverte et, comme il l'a écrit dans son journal, il a identifié un courant dans la bobine, qu'il a appelé courant induit.

Vous pouvez montrer une expérience avec un aimant et une bobine. Et dites : sur l.r. vous apprendrez vous-même à observer un tel phénomène.

Zn. Phénomène de génération dans l'espace par un champ magnétique alternatif d'un champ électrique alternatif. les champs s'appellentle phénomène d'induction électromagnétique.

Un courant induit dans un circuit conducteur fermé (ou dans une bobine) se produit lorsque le nombre de lignes d'induction magnétique B change (lors de l'entrée ou de la sortie d'un aimant, le nombre de lignes change) qui pénètrent dans la surface délimitée par le circuit.

Une quantité physique directement proportionnelle au nombre de lignes d’induction magnétique qui pénètrent dans une surface donnée est appelée flux d’induction magnétique.

[F]=[Wb] Weber

Le flux d'induction magnétique caractérise la répartition du champ magnétique sur une surface délimitée par une boucle fermée.

Flux magnétique Ф (flux du vecteur d'induction magnétique) à travers une surface de zone est une quantité égale au produit de la grandeur du vecteur induction magnétique Vers la place et cosinus de l'angle entre vecteurs Et :

La direction B vers la zone dans laquelle il pénètre peut être différente :

Quel est l'angle entre B et ? 0 Ô UN à quoi est-ce égal ?

Sujet de la leçon :

Découverte de l'induction électromagnétique. Flux magnétique.

Cible: Familiariser les étudiants avec le phénomène de l'induction électromagnétique.

Pendant les cours

I. Moment organisationnel

II. Actualisation des connaissances.

1. Enquête frontale.

  • Quelle est l’hypothèse d’Ampère ?
  • Qu'est-ce que la perméabilité magnétique ?
  • Quelles substances sont appelées para- et diamagnétiques ?
  • Que sont les ferrites ?
  • Où sont utilisées les ferrites ?
  • Comment savons-nous qu’il existe un champ magnétique autour de la Terre ?
  • Où se trouvent les pôles magnétiques Nord et Sud de la Terre ?
  • Quels processus se produisent dans la magnétosphère terrestre ?
  • Quelle est la raison de l’existence d’un champ magnétique près de la Terre ?

2. Analyse des expériences.

Expérience 1

L'aiguille magnétique sur le support a été amenée vers l'extrémité inférieure puis vers l'extrémité supérieure du trépied. Pourquoi la flèche se tourne-t-elle vers l’extrémité inférieure du trépied de chaque côté avec le pôle sud, et vers l’extrémité supérieure avec l’extrémité nord ?(Tous les objets en fer se trouvent dans le champ magnétique terrestre. Sous l'influence de ce champ, ils sont magnétisés, la partie inférieure de l'objet détectant le pôle magnétique nord et la partie supérieure détectant le sud.)

Expérience 2

Dans un gros bouchon en liège, faites une petite rainure pour un morceau de fil. Placez le bouchon dans l'eau et placez le fil dessus en le plaçant parallèlement. Dans ce cas, le fil et la fiche sont tournés et installés le long du méridien. Pourquoi?(Le fil a été magnétisé et est installé dans le champ terrestre comme une aiguille magnétique.)

III. Apprendre du nouveau matériel

Les forces magnétiques agissent entre les charges électriques en mouvement. Les interactions magnétiques sont décrites sur la base de l'idée d'un champ magnétique qui existe autour de charges électriques en mouvement. Les champs électriques et magnétiques sont générés par les mêmes sources : les charges électriques. On peut supposer qu'il existe un lien entre eux.

En 1831, M. Faraday le confirma expérimentalement. Il a découvert le phénomène d'induction électromagnétique (diapositives 1,2).

Expérience 1

Nous connectons le galvanomètre à la bobine et nous en étendrons un aimant permanent. On observe la déviation de l'aiguille du galvanomètre, un courant (induction) est apparu (diapositive 3).

Le courant dans un conducteur se produit lorsque le conducteur se trouve dans la zone d'action d'un champ magnétique alternatif (diapositive 4-7).

Faraday représentait un champ magnétique alternatif comme un changement dans le nombre de lignes de force pénétrant la surface limitée par un contour donné. Ce nombre dépend de l'induction DANS champ magnétique, de la zone du circuit S et son orientation dans un domaine donné.

Ф=BS cos a - Flux magnétique.

F [Wb] Weber (diapositive 8)

Le courant induit peut avoir différentes directions, selon que le flux magnétique traversant le circuit diminue ou augmente. La règle pour déterminer la direction du courant d'induction a été formulée en 1833. E. X. Lentz.

Expérience 2

Nous glissons un aimant permanent dans un anneau léger en aluminium. L'anneau en est repoussé et lorsqu'il est étendu, il est attiré par l'aimant.

Le résultat ne dépend pas de la polarité de l'aimant. La répulsion et l'attraction s'expliquent par l'apparition d'un courant d'induction dans celui-ci.

Lorsqu'un aimant est enfoncé, le flux magnétique à travers l'anneau augmente : la répulsion de l'anneau montre que le courant induit dans celui-ci a une direction dans laquelle le vecteur induction de son champ magnétique est en direction opposée au vecteur induction du champ magnétique externe. champ magnétique.

La règle de Lenz :

Le courant induit a toujours une direction telle que son champ magnétique empêche toute modification du flux magnétique provoquant l'apparition du courant induit.(diapositive 9).

IV. Réalisation de travaux de laboratoire

Travaux de laboratoire sur le thème « Vérification expérimentale de la règle de Lenz »

Appareils et matériels :milliampèremètre, bobine-bobine, aimant en forme d'arc.

Progrès

  1. Préparez une table.