Изучение явления электромагнитной индукции и принципа действия трансформатора

Цель работы: 1) определить на опыте, от чего зависят сила и направление индукционного тока в катушке; 2) познакомиться с принципом действия трансформатора.

Оборудование: миллиамперметр¹, проволочная катушка, дугообразный и полосовой магниты, источник тока, школьный трансформатор, реостат, ключ, соединительные провода.

¹ Нулевое деление миллиамперметра должно находиться посередине шкалы.

Описание работы

Индукционный ток в замкнутом контуре возникает при изменении магнитного потока через площадь, ограниченную контуром. В данной работе магнитный поток изменяют следующими способами:

1) изменяя во времени магнитное поле, в котором находится неподвижный контур — например, вдвигая магнит в катушку или выдвигая его из катушки;

2) перемещая этот контур (или его части) в постоянном магнитном поле (например, надевая катушку на магнит).

Ход работы

1. Одну из катушек без сердечника подключите к зажимам миллиамперметра. Надевайте и снимайте катушку с северного полюса дугообразного магнита с различной скоростью (рис. 3).

миллиамперметр

Для каждого случая замечайте максимальное значение силы индукционного тока и его направление (по отклонению стрелки миллиамперметра). Запишите вывод.

2. Переверните магнит и наденьте катушку на его южный полюс, а затем снимите её. Повторите опыт, увеличив скорость движения катушки. Обратите внимание на показания миллиамперметра, в частности на направление отклонения стрелки прибора. Запишите выводы.

3. Сложите два магнита (полосовой и дугообразный) одноимёнными полюсами и повторите эксперимент с разной скоростью движения катушки относительно магнитов. Запишите вывод.

4. Соберите установку, схематически изображённую на рисунке 4.

Рис. 4

5. Проведите следующие опыты.

а) Поставьте ползунок реостата в положение, соответствующее минимальному сопротивлению. Замкните цепь ключом. Запишите, что вы наблюдали при замыкании цепи.

б) Разомкните цепь. Запишите, что вы наблюдали при размыкании цепи.

в) При замкнутой цепи изменяйте положение ползунка реостата и наблюдайте за показаниями миллиамперметра. Запишите, что вы наблюдали.

г) Какие явления, наблюдаемые в этом опыте, помогают понять принцип действия трансформатора? Запишите свой ответ.

6. Запишите выводы из эксперимента.