Электромагнитная индукция

Применение электромагнитной индукции

Работа всех электрических машин переменного тока основывается на явлении электромагнитной индукции. 
К таким машинам относят трансформаторы, различные типы двигателей, в основном это асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором, а также с фазным ротором, различные типы и виды генераторов: асинхронные, синхронные. 
Многие, наверное, слышали о индукционных печах, индукционном способе плавки, а индукционные счетчики электрической энергии уже устаревшие.
Принцип работы многих электрических аппаратов основывается на явлении магнитной индукции, это такие как магнитные пускатели, контакторы, различные типы реле и современные датчики положения.
В современной технике данное явление применяется в беспроводных зарядных устройствах для телефонов, в микроволновых печах.
Из-за явления электромагнитной индукции в электроэнергетике существуют большие потери электричества. Причина - вихревые токи.

Application of electromagnetic induction

All electric machines of alternating current is based on the phenomenon of electromagnetic induction.

Such machines include transformers, different types of engines, mostly asynchronous motors with squirrel cage rotor, as well as with wound rotor, the various types and kinds of generators: asynchronous, synchronous.

Many have probably heard of induction furnaces, induction melting mode and induction electricity meters are already obsolete.

The principle of operation of many electrical devices is based on the phenomenon of magnetic induction, such as magnetic starters, contactors, relays and various types of modern sensors.

In modern technology the phenomenon applied in wireless chargers for telephones, microwave ovens.

Due to the phenomenon of electromagnetic induction in the electricity industry, there are large losses of electricity. Reason-eddy currents.

Приложение 3

Форма «Поурочный план»

ПОУРОЧНЫЙ ПЛАН

Урок № 39

Тема урока: Закон электромагнитной индукции. Правило Ленца.

Цели урока:

1.Образовательные: знать, что такое электромагнитная индукция, магнитный поток, закон электромагнитной индукции, правило Ленца, практическое применение электромагнитной индукции; уметь решать задачи на применение закона электромагнитной индукции. Использование английского языка в изучении физики, пополнение запаса терминологии физики на английском языке.

2.Развивающие: развитие логического мышления, интереса к предмету, ПМД (анализ, синтез, сравнение), работать по обобщенному плану, алгоритму; самостоятельной работы со словарем, учебником; самостоятельно составлять алгоритм.

3.Воспитательные: формирование научного мировоззрения: практическая значимость изучаемого материала.

Межпредметные связи: математика «Арифметические действия. Косинус угла. Пропорция»

Тип урока: изучение нового материала

Оборудование, ТСО: проектор, презентации «Закон электромагнитной индукции», «The practical application of electromagnetic induction», видео «Michael Faraday Biography», «Lenz Law», «Lenz's Law Explanation with animation».

Демонстрации: электромагнитная индукция (гальванометр, магнит, катушка)

Содержание урока.

I. Организационный момент.

• Приветствие

• Подготовка к восприятию:

1. Работа с терминами на английском языке, ранее изученными:

electricity
magnetism
electric field
electric field work
electromotive force (EMF)
law
copper
electric current
magnetic field

1. Введение новых терминов на английском языке.

electromagnetic induction
magnetic induction
magnetic flux
coil
solenoid
inductive current
galvanometer

1. Просмотр видео на английском языке «Michael Faraday Biography», обсуждение темы урока.

2. Объявление темы урока.

3. Определение целей и задач урока.

II. Актуализация материала.

1. Практическое применение электромагнитной индукции (сообщение студента на английском языке «The practical application of electromagnetic induction»).

2. Новые термины на английском языке.

transformer
asynchronous motor
generator
induction furnace
induction electricity meter
magnetic starter

contactor
relay
sensor
wireless charger for telephone
microwave oven

III. Изучение нового материала (формирование новых умений).

1. Работа над понятием «электромагнитная индукция» (признаки, условия возникновения, определение – подкрепляется опытами).

Определение.
Электромагнитная индукция – явление возникновения электрического тока в проводящем контуре, который либо покоится в переменном магнитном поле, либо движется в постоянном магнитном поле таким образом, что число линий магнитной индукции, пронизывающих контур меняется.

1. Магнитный поток (по плану, с помощью учебника с самопроверкой).

План изучения физической величины
1. Определение.
2. Условное обозначение.
3. Формула для расчета.
4. Связь между величинами, входящими в формулу.
5. Единицы измерения.
6. Способы измерения.

1. Закон электромагнитной индукции (опыт, формулировка, математическая запись).

1. Правило Ленца (просмотр видео на английском языке «Lenz Law», «Lenz's Law Explanation with animation», формулировка правила).

Правило Ленца.
Возникающий в замкнутом контуре индукционный ток своим магнитным полем противодействует тому изменению магнитного потока, которым он вызван.

IV. Закрепление изученного материала (систематизация, применение).

Решение задач (условие задач на английском, сделать перевод и решить)

1.For 5 ms in a solenoid containing 500 turns of wire, the magnetic flux changes evenly from 7 to 9 mWb. Find the induced EMF in the solenoid.

1. За 5 мс в соленоиде, содержащем 500 витков провода, магнитный поток равномерно изменяется от 7 до 9 мВб. Найти ЭДС индукции в соленоиде.

2.Find the rate of change in the magnetic flux in the solenoid of 2000 turns when it is excited EMF induction of 120 V.

2. Найти скорость изменения магнитного потока в соленоиде из 2000 витков при возбуждении в нем ЭДС индукции 120 В.

3. Наглядные задачи. В ходе решения задач составить алгоритм определения направления индукционного тока.

3.

4.Определить направление индукционного тока.

5.Составить алгоритм определения направления индукционного тока.

V. Домашнее задание.

Сколько витков провода должна содержать обмотка на
стальном сердечнике с поперечным сечением 50 см², чтобы в ней при изменении магнитной индукции от 0,1 до 1,1 Тл в течение 5 мс возбуждалась ЭДС индукции 100 В?

VI. Выставление оценок (комментирование), рефлексия.

"Синквейн"

В конце урока обучающимся предлагается написать синквейн на основе изученного материала.

1-я строка – одно ключевое слово, определяющее содержание синквейна;

2-я строка – два прилагательных, характеризующих данное понятие;

3-я строка – три глагола, обозначающих действие в рамках заданной темы;

4-я строка – короткое предложение, раскрывающее суть темы или отношение к ней;

5-я строка – синоним ключевого слова (существительное).

1. induction
2. electromagnetic; physical
3. applies; changes; harms
4. the number of magnetic induction lines is changed
5. phenomenon 

Вред э/м индукции – дома изучить!

Литература/Интернет-ресурсы:

1. Кронгарт Б.А., Кем В.И., Ⱪойшыбаев Н. Физика/учебник для 10 классов естественно-математического направления/.-Алматы: Мектеп, 2014

2. Башарулы Р., Байжасарова Г.З., Токбергенова У.К. Физика/учебник для 10 классов общественно-гуманитарного направления общеобразовательных школ/.-Алматы: Мектеп, 2014

3. http://www.fizika.ru

1.For 5 ms in a solenoid containing 500 turns of wire, the magnetic flux changes evenly from 7 to 9 mWb. Find the induced EMF in the solenoid.

2.Find the rate of change in the magnetic flux in the solenoid of 2000 turns when it is excited EMF induction of 120 V.

3.

4. Найти направление индукционного тока.

5. Составить алгоритм определения направления индукционного тока.

Домашнее задание.

Сколько витков провода должна содержать обмотка на
стальном сердечнике с поперечным сечением 50 см², чтобы в ней при изменении магнитной индукции от 0,1 до 1,1 Тл в течение 5 мс возбуждалась ЭДС индукции 100 В? Какой вред оказывает электромагнитная индукция?

electricity magnetism electric field electric field work electromotive force (EMF) law copper electric current magnetic field

New terms electromagnetic induction magnetic induction magnetic flux coil solenoid inductive current galvanometer

The law of electromagnetic induction. Lenz's Law.

Закон электромагнитной индукции. Правило Ленца.

Цель урока: изучить закон электромагнитной индукции; правило Ленца

Задачи урока: 1. Электромагнитная индукция (определение). 2. Магнитный поток (обобщенный план). 3. Закон э/м индукции (формулировка, математическая запись). 4. Правило Ленца. 5. Решение задач.

The practical application of electromagnetic induction

New terms transformer asynchronous motor generator induction furnace induction electricity meter magnetic starter

contactor relay sensor wireless charger for telephone microwave oven

Задачи урока: 1. Электромагнитная индукция (определение). 2. Магнитный поток (обобщенный план). 3. Закон э/м индукции (формулировка, математическая запись). 4. Правило Ленца. 5. Решение задач.

Определение=Признаки+Условия возникновения

Признаки э/м индукции

• Возникновение электрического тока в проводящем контуре

Условия возникновения э/м индукции

• Проводящий контур покоится в переменном магнитном поле;
• Проводящий контур движется в постоянном магнитном поле;

Условия возникновения э/м индукции

Меняется число линий магнитной индукции, пронизывающих контур

Электромагнитная индукция – явление возникновения ___________ в проводящем контуре, который либо ________ в ________ магнитном поле, либо ________ в _________ магнитном поле таким образом, что число линий магнитной индукции, пронизывающих контур _________ . 1 электрический ток 2 покоится 3 движется 4 переменное 5 постоянное 6 меняется 7 не меняется 8 индукционный ток 9 наведенный ток

Определение Электромагнитная индукция – явление возникновения электрического тока в проводящем контуре, который либо покоится в переменном магнитном поле, либо движется в постоянном магнитном поле таким образом, что число линий магнитной индукции, пронизывающих контур меняется.

Задачи урока: 1. Электромагнитная индукция (определение). 2. Магнитный поток (обобщенный план). 3. Закон э/м индукции (формулировка, математическая запись). 4. Правило Ленца. 5. Решение задач .

План изучения физической величины 1. Определение. 2. Условное обозначение. 3. Формула для расчета. 4. Связь между величинами, входящими в формулу. 5. Единицы измерения. 6. Способы измерения.

magnetic flux

1. Магнитный поток – физическая величина, равная скалярному произведению модуля вектора магнитной индукции на модуль площади этой поверхности. Произведение показывает, какое число силовых линий магнитного поля пронизывает данную площадь.

2. Условное обозначение Ф

3. Формула для расчета

4. Связь между величинами, входящими в формулу. B= s= ==

5. Единицы измерения 1 Вб=1 Тлˑ1 м²

6.Способы измерения

ballistic galvanometer

fluxmeter

Задачи урока: 1. Электромагнитная индукция (определение). 2. Магнитный поток (обобщенный план). 3. Закон э/м индукции (формулировка, математическая запись). 4. Правило Ленца. 5. Решение задач.

Закон электромагнитной индукции

ЭДС индукции прямо пропорциональна скорости изменения магнитного потока.

Задачи урока: 1. Электромагнитная индукция (определение). 2. Магнитный поток (обобщенный план). 3. Закон э/м индукции (формулировка, математическая запись). 4. Правило Ленца. 5. Решение задач.

Правило Ленца Возникающий в замкнутом контуре индукционный ток своим магнитным полем противодействует тому изменению магнитного потока, которым он вызван.

Задачи урока: 1. Электромагнитная индукция (определение). 2. Магнитный поток (обобщенный план). 3. Закон э/м индукции (формулировка, математическая запись). 4. Правило Ленца. 5. Решение задач.

solve problems

1.For 5 ms in a solenoid containing 500 turns of wire, the magnetic flux changes evenly from 7 to 9 mWb. Find the induced EMF in the solenoid.

1. За 5 мс в соленоиде, содержащем 500 витков провода, магнитный поток равномерно изменяется от 7 до 9 мВб. Найти ЭДС индукции в соленоиде.

2.Find the rate of change in the magnetic flux in the solenoid of 2000 turns when it is excited EMF induction of 120 V.

2. Найти скорость изменения магнитного потока в соленоиде из 2000 витков при возбуждении в нем ЭДС индукции 120 В.

3. Наглядные задачи

Определить направление индукционного тока

Составить алгоритм определения направления индукционного тока

Задачи урока: 1. Электромагнитная индукция (определение). 2. Магнитный поток (обобщенный план). 3. Закон э/м индукции (формулировка, математическая запись). 4. Правило Ленца. 5. Решение задач.

Домашнее задание. Сколько витков провода должна содержать обмотка на стальном сердечнике с поперечным сечением 50 см², чтобы в ней при изменении магнитной индукции от 0,1 до 1,1 Тл в течение 5 мс возбуждалась ЭДС индукции 100 В?

"Синквейн" 1-я строка – одно ключевое слово, определяющее содержание синквейна; 2-я строка – два прилагательных, характеризующих данное понятие; 3-я строка – три глагола, обозначающих действие в рамках заданной темы; 4-я строка – короткое предложение, раскрывающее суть темы или отношение к ней; 5-я строка – синоним ключевого слова (существительное ).

1. induction 2. electromagnetic; physical 3. applies; changes; harms 4. the number of magnetic induction lines is changed 5. phenomenon 

transformers

asynchronous motor

generator

induction furnace

induction electricity meter

magnetic starter, contactor

relay

sensor

wireless charger for telephone

microwave oven