Изучение явления взаимной индукции

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ и тесты

Вопрос 1. Какое явление называется взаимной индукцией? Как рассчитать ЭДС взаимной индукции и в каких единицах она измеряется?

Вопрос 2. Какая величина называется взаимной индуктивностью и от чего она зависит?

Вопрос 3. Какое явление лежит в основе работы трансформатора? Для каких целей используются трансформаторы? Какая величина называется коэффициентом трансформации? Какие значения может принимать коэффициент трансформации?

Вопрос 4. Почему сердечник трансформатора изготавливается из набора тонких листов железа, а не сплошной? Что такое вихревые токи? Где они возникают? Вредны они или полезны?

Вопрос 5. Если у соленоида имеется железный сердечник, будет ли его индуктивность L постоянной? Что можно сказать о взаимной индуктивности обмоток трансформатора с железным сердечником?

Вопрос 6. Опишите метод, используемый для измерения взаимной индуктивности в данной лабораторной работе.

ТЕСТ 1. Какое явление называется взаимной индукцией? Из ниже приведенных формул выберите выражение, описывающее это явление:

Варианты ответа:

ТЕСТ 2. Если бы две катушки, изображенные на рисунке, были соединены электрически, обладали бы они взаимной индуктивностью или нет?

ТЕСТ 3. Как следует расположить две плоские катушки, чтобы их взаимная индуктивность была:1. максимальна;2. минимальна (не разнося их на большое расстояние)?

ТЕСТ 4.Определите взаимную индуктивность единицы длины двух длинных соленоидов, вложенных друг в друга, если их радиусы равны R₁ и R₂, причем R₂ < R₁, а число витков на единицу длины равно n₁ и n₂.

ТЕСТ 5.Два контура расположены так, что их плоскости параллельны друг другу. По контуру 1 течет ток, направление которого показано стрелкой на рисунке. Контуры, сохраняя параллельность своих плоскостей, движутся друг относительно друга. Как направлен индукционный ток в контуре 2, в случаях: а. контуры сближаются; б. контуры удаляются?Варианты ответа:1) а. по часовой стрелке; б. против часовой стрелки; 2) а. и б. по часовой стрелке; 3) а. против часовой стрелки; б. по часовой стрелке; 4) а. и б. против часовой стрелки; 5) а. и б. ток не возникает.

ТЕСТ 6.Индуктивность катушки – это коэффициент пропорциональности между….а)…током в катушке и потоком вектора магнитной индукции, создаваемым катушкой и пронизывающим саму катушку; б) …модулем скорости изменения тока в катушке и модулем ЭДС самоиндукции, возникающей при этом в катушке

Варианты ответа: 1) только а; 2) только б; 3) а и б; 4) ни а, ни б.

ТЕСТ 7.Проводящее кольцо пронизывает магнитный поток (рис. 2), изменяющийся согласно графику (рис.1). Определите направление индукционного тока в кольце. Как изменяется ток? Варианты ответа: 1) по часовой стрелке, уменьшается; 2) против часовой стрелки, уменьшается; 3) против часовой стрелки, уменьшается; 4) против часовой стрелки, увеличивается; 5) ток не возникает.

ТЕСТ 8.На каком физическом явлении основана работа трансформатора?Варианты ответа: 1) на тепловом действии тока; 2) на магнитном действии тока; 3) на явлении электромагнитной индукции; 4) на явлении излучения электромагнитных волн; 5) на явлении взаимной индукции; 6) нет правильного ответа.

ТЕСТ 9. Два медных кольца с равными массами и диаметрами d₁ и d₂, причем d₁ > d₂, находятся в однородном переменном поле. Плоскости колец перпендикулярны линиям В. Сравните в один и тот же момент времени: а. ЭДС индукции: б. индукционные токи в кольцах.

Варианты ответа: 1) ₁ > ₂; I₁ > I₂. 2) ₁ < ₂; I₁ < I₂. 3) ₁ = ₂; I₁ = I₂. 4) ₁ > ₂; I₁ < I₂. 5) ₁ < ₂; I₁ > I₂. 6) нет правильного ответа.

МАГНИТНОЕ ПОЛЕ В ВЕЩЕСТВЕ

 

ОБЩИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ

Вопрос 1. Что такое магнетики? Какие типы магнетиков Вы знаете?Чем отличаются процессы намагничивания различных типов магнетиков?

Вопрос 2. Где возникают молекулярные токи? Какая величина называется магнитным моментом атома p_m и как определяется его направление? Какую роль играет p_m в процессе намагничивания вещества?

Вопрос 3. Какая величина называется намагниченностьюJ? Запишите формулу, связывающую B, H и намагниченностьJ.

Вопрос 4. Что такое магнитная проницаемость m и магнитная восприимчивость c? Как они связаны между собой? Какие значения могут принимать m и c для различных типов магнетиков?

Вопрос 5. Как зависит m от величины напряженности внешнего магнитного поля для ферромагнетиков? Проанализируйте ход кривой m = ¦ (H) для ферромагнетиков.

Вопрос 6. Какие вещества называются ферромагнетиками? Какими особенностями обладают ферромагнетики? Что такое «домены»? Чем обусловлено образование доменов в ферромагнетиках и какова их роль при намагничивании ферромагнетика?

Вопрос 7. Что такое магнитный гистерезис? Изобразите петлю гистерезиса и объясните механизм ее образования. Покажите на ней участок, соответствующий состоянию насыщения. Какой физический смысл этого состояния?

Вопрос 8. укажите участок на петле гистерезиса, соответствующий значению остаточной намагниченности ферромагнетика. Почему это возможно?От чего зависят размеры петли гистерезиса? Каков физический смысл площади петли? Что такое коэрцитивная сила?

Вопрос 10. Какую температуру для ферромагнетика называют точкой Кюри? Запишите закон Кюри.

Вопрос 11. Какие процессы обуславливают затраты энергии на перемагничивание ферромагнетика?

Вопрос 12.Как ведут себя вектора В и Н на границе двух сред с различными магнитными проницаемостями? Запишите граничные условия.

 

Лабораторная работа