D. G. Evstafiev,
Institusi pendidikan perbandaran sekolah menengah Pritokskaya, kampung Romanovsky, daerah Aleksandrovsky, wilayah Orenburg.

Perbandingan medan elektrik dan magnet. Darjah 11

Rancangan pengajaran untuk pengulangan dan generalisasi, gred 11

Garis panduan . Pelajaran dijalankan selepas mempelajari topik "Medan magnet". Teknik metodologi utama ialah menonjolkan ciri umum dan tersendiri medan elektrik dan magnet dan mengisi jadual. Pemikiran dialektik yang cukup berkembang diandaikan, jika tidak, penyimpangan yang bersifat falsafah perlu dibuat. Membandingkan medan elektrik dan magnet membawa pelajar kepada kesimpulan tentang hubungan mereka, di mana topik seterusnya berdasarkan - "Induksi elektromagnetik".

Fizik dan falsafah menganggap jirim sebagai asas kepada semua benda, yang wujud dalam bentuk yang berbeza. Ia boleh tertumpu dalam kawasan ruang yang terhad (disetempatkan), tetapi ia boleh, sebaliknya, diasingkan. Keadaan pertama boleh dikaitkan dengan konsep bahan, yang kedua – konsep padang. Bersama-sama dengan ciri fizikal tertentu, keadaan ini juga mempunyai yang biasa. Sebagai contoh, terdapat tenaga satu unit isipadu jirim dan ada tenaga satu unit isipadu medan. Sifat jirim tidak habis-habis, proses kognisi tidak berkesudahan. Oleh itu, semua konsep fizikal mesti dipertimbangkan dalam pembangunan. Sebagai contoh, fizik moden, tidak seperti fizik klasik, tidak melukis sempadan yang ketat antara medan dan jirim. Dalam fizik moden, medan dan jirim saling bertukar: jirim bertukar menjadi medan, dan medan bertukar menjadi jirim. Tetapi janganlah kita mendahului diri kita sendiri, tetapi mari kita ingat klasifikasi bentuk jirim. Mari lihat rajah di papan tulis.

Cuba gunakan rajah untuk mengarang cerpen tentang bentuk kewujudan jirim. ( Selepas murid menjawab, guru mengingatkan mereka bahawa Akibat daripada ini adalah persamaan ciri-ciri graviti tion dan medan elektrik, yang didedahkan letetapi dalam pelajaran sebelumnya mengenai topik "Medan elektrik" .) Kesimpulannya mencadangkan dirinya sendiri: jika terdapat persamaan antara medan graviti dan elektrik, maka mesti ada persamaan antara medan elektrik dan magnet. Jom mari kita bandingkan sifat dan ciri medan dalam bentuk jadual yang serupa dengan yang kita lakukan perbandingan graviti dan medan elektrik.

Medan elektrik	Medan magnet
Sumber lapangan
Badan bercas elektrik	Menggerakkan badan bercas elektrik (arus elektrik)
Penunjuk medan
Kepingan kertas kecil. Lengan elektrik. "sultan" elektrik	Pemfailan logam. Litar tertutup dengan arus. Jarum magnet
Fakta Berpengalaman
Eksperimen Coulomb tentang interaksi jasad bercas elektrik	Eksperimen Ampere tentang interaksi konduktor dengan arus
Ciri grafik
Garisan kekuatan medan elektrik dalam kes cas pegun mempunyai permulaan dan penghujung (medan berpotensi); boleh divisualisasikan (hablur kina dalam minyak)	Garis medan magnet sentiasa tertutup (medan vorteks); boleh divisualisasikan (pemfailan logam)
Ciri kuasa
Vektor kekuatan medan elektrik E. Saiz: Arah:	Vektor aruhan medan magnet B. Saiz: . Arah ditentukan oleh peraturan tangan kiri
Ciri-ciri tenaga
Kerja yang dilakukan oleh medan elektrik cas pegun (daya Coulomb) adalah sifar apabila mengelilingi trajektori tertutup	Kerja yang dilakukan oleh medan magnet (daya Lorentz) sentiasa sifar
Tindakan medan pada zarah bercas
Daya sentiasa bukan sifar: F = qE	Daya bergantung pada kelajuan zarah: ia tidak bertindak jika zarah dalam keadaan rehat, dan juga jika
Perkara dan bidang
.

Kesimpulan

1. Apabila membincangkan sumber medan, adalah baik untuk membandingkan dua batu semula jadi untuk meningkatkan minat dalam subjek: ambar dan magnet.

Amber - batu hangat dengan keindahan yang menakjubkan - mempunyai sifat luar biasa yang sesuai untuk pembinaan falsafah: ia boleh menarik! Digosok, ia menarik zarah debu, benang, kepingan kertas (papirus). Untuk harta inilah mereka diberi nama pada zaman dahulu. Itulah yang dipanggil oleh orang Yunanielektron – menarik; Rom - harpax – perompak, dan orang Parsi - koboi, iaitu mampu menarik sekam . Ia dianggap ajaib, perubatan, kosmetik...

Satu lagi batu yang dikenali selama beribu-ribu tahun, magnet, dianggap sama misteri dan berguna. Di negara yang berbeza magnet dipanggil secara berbeza, tetapi kebanyakan nama ini diterjemahkan sebagai penyayang. Beginilah cara orang dahulu kala secara puitis mencatatkan sifat kepingan magnet untuk menarik besi.

Dari pandangan saya, kedua-dua batu istimewa ini boleh dianggap sebagai sumber semula jadi pertama medan elektrik dan magnet untuk dikaji.

2. Apabila membincangkan penunjuk medan, adalah berguna untuk menunjukkan secara serentak dengan bantuan pelajar interaksi rod ebonit elektrik dengan lengan elektrik dan magnet kekal dengan arus pembawa gelung tertutup.

3. Visualisasi talian kuasa paling baik ditunjukkan menggunakan tayangan skrin.

4. Pembahagian dielektrik kepada electrets dan ferroelectrics - bahan tambahan. Elektrik ialah dielektrik yang mengekalkan polarisasi untuk masa yang lama tanpa adanya medan elektrik luaran dan mencipta medan elektrik mereka sendiri. Dalam pengertian ini, electrets adalah serupa dengan magnet kekal yang mencipta medan magnet. Tetapi ini adalah satu lagi persamaan dengan ferromagnet keras!

Ferroelektrik ialah kristal yang mempunyai (dalam julat suhu tertentu) polarisasi spontan. Apabila kekuatan medan luaran berkurangan, polarisasi teraruh sebahagiannya dikekalkan. Mereka dicirikan oleh kehadiran suhu mengehadkan - titik Curie, di mana feroelektrik menjadi dielektrik biasa. Sekali lagi persamaan dengan ferromagnet!

Selepas bekerja dengan jadual, persamaan dan perbezaan yang ditemui dibincangkan secara kolektif. Persamaan mendasari gambaran tunggal tentang dunia, perbezaan dijelaskan setakat ini pada tahap organisasi jirim yang berbeza, atau lebih baik dikatakan, tahap organisasi jirim. Fakta semata-mata bahawa medan magnet dikesan hanya berhampiran cas elektrik yang bergerak (berbanding dengan yang elektrik) memungkinkan untuk meramalkan kaedah yang lebih kompleks untuk menerangkan medan, alat matematik yang lebih kompleks yang digunakan untuk mencirikan medan.

Dmitry Georgievich Evstafiev – guru fizik keturunan (bapa, Georgy Sevostyanovich, peserta dalam Perang Patriotik Besar, bekerja selama bertahun-tahun di sekolah menengah Dobrinsky, menggabungkan pengajaran dengan tugas pengarah sekolah), lulus pada tahun 1978 Fizik dan Matematik Institut Pedagogi Negeri Orenburg dinamakan sempena. V.P. Chkalova, jurusan Fizik, pengalaman mengajar 41 tahun. Sejak tahun 1965 beliau telah bekerja di Sekolah Menengah Pritokskaya, dan menjadi pengarahnya selama beberapa tahun. Beliau telah dianugerahkan tiga kali dengan sijil kepujian dari Daerah Wilayah Orenburg. Kredo pedagogi: "Jangan berpuas hati dengan apa yang telah dicapai!" Ramai graduannya lulus dari universiti teknikal. Bersama isterinya, mereka membesarkan lima anak, tiga bekerja di sekolah di rantau Orenburg, dua belajar di fakulti sejarah dan filologi Universiti Pedagogi Negeri Orenburg. Son Sergei adalah pemenang pertandingan All-Russian "The Best Teachers of Russia" pada tahun 2006, seorang guru sains komputer, bekerja di pusat wilayah - kampung Novosergievka. Hobi: penternakan lebah.

"Fizik "Fenomena aruhan elektromagnet" - Pembolehubah EMF disambungkan kepada belitan utama. Kekuatan semasa. Ungkapan untuk edaran sentiasa sah. Arus teraruh disebabkan oleh perubahan dalam fluks vektor aruhan magnet. Kerja menggerakkan cas unit di sepanjang litar tertutup. Tenaga mekanikalnya bertambah. Fenomena induksi kendiri ditemui oleh saintis Amerika J. Henry.

"Aruhan medan" - Bekerja untuk mengalihkan cas unit. Tindakan brek. Konduktor. Caj. Arus frekuensi tinggi. Elektrodinamik klasik. Sebahagian daripada ungkapan. Arus aruhan. Konduktor tidak bergerak. Litar. Arus hampir sama rata di seluruh isipadu wayar. Faraday Michael. Medan magnet. Konduktor dalam HF.

"Kajian fenomena induksi elektromagnet" - Mekanisme kejadian. Hukum Faraday adalah universal. Medan magnet berselang-seli. Hukum aruhan elektromagnet. Perbezaan antara medan elektrik pusaran dan medan elektrostatik. Arus (arus Foucault) ditutup dalam jumlah. Pergerakan sikat tembaga. Kuasa Lorentz. Fluks aruhan magnet. DFW. Toki Fuko. Formula Stokes.

"Aruhan elektromagnet" - Wain tenggelam. Michael Faraday. Fenomena. Serpihan video. Hujung utara anak panah. Eksperimen Faraday. Lembaran ujian dengan tugasan. Rujukan sejarah. Aruhan dan peranti elektromagnet. kebijaksanaan Cina. Arus aruhan. memanaskan badan. Fenomena aruhan elektromagnet. titik. Konduktor. Aruhan unipolar. Jarum magnet.

“Aruhan kendiri dan aruhan” - Unit ukuran. Kearuhan. Kearuhan gegelung. Fluks magnet melalui litar. Tenaga medan magnet. Fenomena kejadian EMF. Kesimpulan dalam kejuruteraan elektrik. Induksi kendiri. Manifestasi fenomena induksi diri. Tenaga medan magnet semasa. Fluks magnet. Magnitud. Konduktor. Emf yang disebabkan sendiri.

"Aruhan elektromagnet Faraday" - Soalan. Masa pergerakan magnet. menyelesaikan masalah struktur linear. Ditemui oleh Faraday. Prinsip operasi penjana. Penampilan penjana. fenomena EMR. Minit pendidikan jasmani. Arus aruhan. Fenomena aruhan elektromagnet. Pengalaman. Sistematisasi pengetahuan.

Terdapat 18 pembentangan kesemuanya

Pelajaran 15. Medan elektrik pusaran. Aruhan EMF dalam konduktor bergerak

Tujuan: untuk mengetahui syarat berlakunya EMF dalam konduktor bergerak.

Semasa kelas

I. Detik organisasi

II. Pengulangan

Apakah fenomena aruhan elektromagnet?

Apakah syarat yang diperlukan untuk kewujudan fenomena aruhan elektromagnet?

Bagaimanakah arah arus aruhan ditentukan oleh peraturan Lenz?

Apakah formula yang digunakan untuk menentukan emf teraruh dan apakah maksud fizikal tanda tolak dalam formula ini?

III. Mempelajari bahan baharu

Jom ambil transformer. Dengan menyambungkan salah satu belitan ke rangkaian AC, kami memperoleh arus dalam gegelung yang lain. Caj percuma dipengaruhi oleh medan elektrik.

Elektron dalam konduktor pegun didorong oleh medan elektrik, dan medan elektrik dijana secara langsung oleh medan magnet berselang-seli. Berubah dari semasa ke semasa, medan magnet menghasilkan medan elektrik. Medan menggerakkan elektron dalam konduktor dan dengan itu mendedahkan dirinya. Medan elektrik yang timbul apabila medan magnet berubah mempunyai struktur yang berbeza daripada elektrostatik. Ia tidak dikaitkan dengan caj, ia tidak bermula di mana-mana dan tidak berakhir di mana-mana. Mewakili garisan tertutup. Ia dipanggil medan elektrik pusaran. Tetapi tidak seperti medan elektrik pegun, kerja medan vorteks di sepanjang laluan tertutup bukanlah sifar.

Arus aruhan dalam konduktor besar dipanggil arus Foucault.

Permohonan: mencairkan logam dalam vakum.

Kesan berbahaya: kehilangan tenaga yang tidak perlu dalam teras pengubah dan penjana.

EMF apabila konduktor bergerak dalam medan magnet

Apabila menggerakkan pelompatUDaya Lorentz bertindak ke atas elektron dan berfungsi. Elektron bergerak dari C ke L. Pelompat ialah punca emf, oleh itu,

Formula digunakan dalam mana-mana konduktor yang bergerak dalam medan magnet jikaJika antara vektorialah sudut α, maka formula digunakan:

KeranaItu

Punca EDC- Pasukan Lorentz. Tanda e boleh ditentukan dengan peraturan tangan kanan.

IV. Mengukuhkan bahan yang dipelajari

Medan manakah yang dipanggil medan elektrik aruhan atau pusaran?

Apakah punca medan elektrik induktif?

Apakah arus Foucault? Berikan contoh penggunaannya. Dalam kes apakah anda perlu berurusan dengan mereka?

Apakah sifat tersendiri yang dimiliki oleh medan elektrik induktif berbanding dengan medan magnet? Medan pegun atau elektrostatik?

V. Merumuskan pelajaran

Kerja rumah

perenggan 12; 13.

Medan magnet berselang-seli menjana medan elektrik teraruh. Jika medan magnet adalah malar, maka tidak akan ada medan elektrik teraruh. Oleh itu, medan elektrik teraruh tidak dikaitkan dengan cas, seperti yang berlaku dalam kes medan elektrostatik; garisan kekerasannya tidak bermula atau berakhir dengan tuduhan, tetapi tertutup pada diri mereka sendiri, serupa dengan garis medan magnet. Maksudnya begitu medan elektrik teraruh, seperti magnet, ialah pusaran.

Jika konduktor pegun diletakkan dalam medan magnet berselang-seli, maka satu e teraruh di dalamnya. d.s. Elektron didorong dalam gerakan berarah oleh medan elektrik yang disebabkan oleh medan magnet berselang-seli; arus elektrik teraruh berlaku. Dalam kes ini, konduktor hanyalah penunjuk medan elektrik teraruh. Medan menetapkan dalam pergerakan elektron bebas dalam konduktor dan dengan itu mendedahkan dirinya. Sekarang kita boleh mengatakan bahawa walaupun tanpa konduktor medan ini wujud, mempunyai rizab tenaga.

Intipati fenomena aruhan elektromagnet tidak terletak begitu banyak pada rupa arus teraruh, tetapi pada rupa medan elektrik pusaran.

Kedudukan asas elektrodinamik ini telah ditubuhkan oleh Maxwell sebagai generalisasi hukum aruhan elektromagnet Faraday.

Berbeza dengan medan elektrostatik, medan elektrik teraruh adalah tidak berpotensi, kerana kerja yang dilakukan dalam medan elektrik teraruh apabila menggerakkan unit cas positif sepanjang litar tertutup adalah sama dengan e. d.s. induksi, bukan sifar.

Arah vektor keamatan medan elektrik pusaran diwujudkan mengikut hukum aruhan elektromagnet Faraday dan peraturan Lenz. Arah garis daya vorteks elektrik. medan bertepatan dengan arah arus aruhan.

Oleh kerana medan elektrik pusaran wujud tanpa ketiadaan konduktor, ia boleh digunakan untuk mempercepatkan zarah bercas kepada kelajuan yang setanding dengan kelajuan cahaya. Ia adalah berdasarkan penggunaan prinsip ini bahawa operasi pemecut elektron - betatron - adalah berdasarkan.

Medan elektrik induktif mempunyai sifat yang sama sekali berbeza berbanding dengan medan elektrostatik.

Perbezaan antara medan elektrik pusaran dan medan elektrostatik

1) Ia tidak dikaitkan dengan cas elektrik;
2) Garisan daya medan ini sentiasa tertutup;
3) Kerja yang dilakukan oleh medan pusaran memaksa untuk menggerakkan cas sepanjang trajektori tertutup bukan sifar.

medan elektrostatik	medan elektrik aruhan (medan elektrik pusaran)
1. dicipta oleh elektrik tidak bergerak. caj	1. disebabkan oleh perubahan dalam medan magnet
2. garisan medan terbuka - medan berpotensi	2. garisan daya tertutup - medan pusaran
3. Sumber medan adalah elektrik. caj	3. sumber medan tidak boleh ditentukan
4. kerja yang dilakukan oleh daya medan untuk menggerakkan cas ujian di sepanjang laluan tertutup = 0.	4. kerja daya medan untuk menggerakkan cas ujian di sepanjang laluan tertutup = emf teraruh