При движении постоянного магнита в катушку стрелка гальванометра отклоняется если скорость: 1. кольцо из сверхпроводника помещено в однородное магнитное поле, индукция которого нарастает от 0 до в0. плоскость кольца перпендикулярна линиям индукции тока, возникающего в кольце. радиус кольца равен r, индуктивность – l. ток, возникающий в кольце, равен 2.при увеличении тока в катушке в 3 раза энергия ее магнитного поля 3.при движении постоянного магнита в катушку стрелка гальванометра отклоняется. если скорость магнита уменьшить, то угол отклонения стрелки

Содержание

Помогите с решением!!! Лабораторная работа № 4 Физика 9 класс Перышкин – Рамблер/класс

Цель работы: Изучить явление электромагнитной индукции.
Оборудование: Миллиамперметр, катушка-моток, магнит дугообразный, источник питания, катушка с железным сердечником от разборного электромагнита, реостат, ключ, провода соединительные, модель генератора электрического тока (одна на класс).
Указания к работе:
1.    Подключите катушку-моток к зажимам миллиамперметра.
2.    Наблюдая за показаниями миллиамперметра, подводите один из полюсов магнита к катушке, потом на несколько секунд остановите магнит, а затем вновь приближайте его к катушке, вдвигая в неё (рис. 196). Запишите, возникал ли в катушке индукционный ток во время движения магнита относительно катушки; во время его остановки.

Запишите, менялся ли магнитный поток Ф, пронизывающий катушку, во время движения магнита; во время его остановки.
4.     На основании ваших ответов на предыдущий вопрос сделайте и запишите вывод о том, при каком условии в катушке возникал индукционный ток.
5.     Почему при приближении магнита к катушке магнитный поток, пронизывающий эту катушку, менялся? (Для ответа на этот вопрос вспомните, во-первых, от каких величин зависит магнитный поток Ф и, во-вторых, одинаков
ли модуль вектора индукции В магнитного поля постоянного магнита вблизи этого магнита и вдали от него.)
6.     О направлении тока в катушке можно судить по тому, в какую сторону от нулевого деления отклоняется стрелка миллиамперметра.
Проверьте, одинаковым или различным будет направление индукционного тока в катушке при приближении к ней и удалении от неё одного и того же полюса магнита.

4.      Приближайте полюс магнита к катушке с такой скоростью, чтобы стрелка миллиамперметра отклонялась не более чем на половину предельного значения его шкалы.
Повторите тот же опыт, но при большей скорости движения магнита, чем в первом случае.
При большей или меньшей скорости движения магнита относительно катушки магнитный поток Ф, пронизывающий эту катушку, менялся быстрее?
При быстром или медленном изменении магнитного потока сквозь катушку сила тока в ней была больше?
На основании вашего ответа на последний вопрос сделайте и запишите вывод о том, как зависит модуль силы индукционного тока, возникающего в катушке, от скорости изменения магнитного потока Ф, пронизывающего этукатушку.
5.      Соберите установку для опыта по рисунку 197.
6.      Проверьте, возникает ли в катушке-мотке 1 индукционный ток в следующих случаях:
а) при замыкании и размыкании цепи, в которую включена катушка 2;
б) при протекании через катушку 2 постоянного тока;
в) при увеличении и уменьшении силы тока, протекающего через катушку 2, путём перемещения в соответствующую сторону движка реостата.
10. В каких из перечисленных в пункте 9 случаев меняется магнитный поток, пронизывающий катушку 1? Почему он меняется?
11. Пронаблюдайте возникновение электрического тока в модели генератора (рис. 198). Объясните, почему в рамке, вращающейся в магнитном поле, возникает индукционный ток.
  Рис. 196

Рис. 197 Рис. 198

Электромагнитная индукция. Опыты Фарадея. Электромагнитные колебания и волны – FIZI4KA

ОГЭ 2018 по физике ›

1. Явление электромагнитной индукции было открыто английским ученым Майклом Фарадеем. Если соединить катушку с гальванометром и внести в катушку полосовой магнит северным полюсом, то стрелка гальванометра отклонится, что свидетельствует о существовании в катушке электрического тока. Когда магнит остановится в катушке, то ток прекратится (рис. 95). При выдвижении магнита из катушки в ней вновь появится электрический ток, но он будет иметь противоположное направление. Причиной возникновения электрического тока в катушке, является изменение магнитного поля, пронизывающего эту катушку, которое происходит при движении магнита.

Возможны различные способы изменения магнитного поля, пронизывающего контур проводника. Можно, например, перемещать не магнит, а катушку, т.е. надевать её на магнит. При этом также возникнет индукционный ток. Можно в большую катушку вставить малую катушку. Большую катушку соединить с гальванометром, а малую — с источником постоянного тока. При замыкании и размыкании цепи малой катушки можно наблюдать отклонение стрелки гальванометра. Таким образом, при любом изменении магнитного поля пронизывающего замкнутый проводник, в нём возникает индукционный ток.

Эти и другие опыты показывают, что ток появляется только при изменении магнитного поля, пронизывающего замкнутый проводник.

Явление возникновения тока в замкнутом проводнике при изменении магнитного поля, пронизывающего контур проводника, называется электромагнитной индукцией. Ток, возникающий в этом случае в цепи, называют индукционным током.

Таким образом, направление индукционного тока в катушке зависит от направления движения магнита.

2. Направление индукционного тока зависит от того, каким полюсом вносят магнит в катушку или выносят из нее, т.е. от направления магнитного поля. Если вносить магнит в катушку не северным полюсом, как это делалось в опыте, описанном выше, а южным полюсом, то стрелка гальванометра отклонится в сторону, противоположную той, в которую она отклонялась при внесении магнита северным полюсом. Направление индукционного тока будет разным в зависимости от того, вносят магнит в катушку или выносят его из катушки. Таким образом, направление индукционного тока зависит от направления движения магнита относительно катушки.

Вносить магнит в катушку можно быстрее и медленнее. Наблюдения позволяют сделать вывод о том, что сила индукционного тока зависит от скорости движения магнита, т.е. от скорости изменения магнитного поля. Сила индукционного тока тем больше, чем больше скорость изменения магнитного поля, пронизывающего контур проводника.

Если в самом проводнике изменяется сила тока, то вокруг проводника существует переменное магнитное поле. Это поле порождает в проводнике индукционный ток, который называется током самоиндукции, а явление возникновения такого тока — явлением самоиндукции.

Значение открытия явления магнитной индукции заключается в том, что в этом явлении наглядно наблюдается связь электрических и магнитных явлений, электрического и магнитного полей, что позволяет говорить о существовании единого электромагнитного поля.

3. Явление электромагнитной индукции лежит в основе работы генератора электрического тока — устройства, которое служит источником электрического тока и в котором происходит преобразование механической энергии в электрическую. Основными частями генератора являются магнит и расположенная между его полюсами насаженная на вал рамка.

Рамка приводится во вращение, пронизывающее её магнитное поле изменяется, и в катушке возникает индукционный ток. Этот ток снимается с рамки с помощью устройства, называемого коллектором, представляющим собой два полукольца, каждое из которых присоединяется к различным концам рамки, и щёток, касающихся колец. Промышленные генераторы имеют более сложное устройство, но все они состоят из вращающейся части (ротора), обычно в промышленном генераторе это электромагнит, создающий вращающееся магнитное поле, и неподвижной части (статора) — обмотки, в которой индуцируется электрический ток.

4. Максвеллом было теоретически показано, а Герцем экспериментально доказано, что изменяющееся магнитное поле порождает переменное электрическое поле, в свою очередь переменное электрическое поле порождает переменное магнитное поле, т. е. в пространстве происходят изменения (колебания) характеристик электромагнитного поля.

Электромагнитные колебания происходят в колебательной системе, называемой колебательным контуром. Колебательный контур — это электрическая цепь, состоящая из конденсатора и катушки индуктивности (рис. 96).

Если зарядить конденсатор и затем замкнуть его на катушку, то по цепи пойдёт электрический ток. При этом конденсатор начнёт разряжаться. Сначала сила тока в цепи будет увеличиваться, и появится ток самоиндукции, препятствующий увеличению основного тока и направленный против него. Через ½ часть периода конденсатор полностью разрядится, а сила тока в катушке станет максимальной. Затем сила тока начнет уменьшаться. Ток самоиндукции, который при этом возникнет, будет стремиться поддержать основной ток и будет направлен так же, как и он. Через ¼ часть периода ток прекратится, и конденсатор перезарядится. Затем пойдет обратный процесс.

Таким образом, в колебательном контуре происходят электромагнитные колебания, т. е. периодические изменения заряда, силы тока, электрического и магнитного полей. Колебания, происходящие в колебательном контуре, благодаря начальному запасу энергии в конденсаторе называются свободными. В процессе колебаний энергия извне в контур не поступает.

Минимальный промежуток времени, через который процесс в колебательном контуре полностью повторяется, называется периодом \( (T) \) электромагнитных колебаний. За период колебаний заряд на обкладках конденсатора изменяется от максимального значения до следующего максимального значения того же знака, или сила тока изменяется от максимального значения до следующего максимального значения при том же направлении тока.

Характеризуя электромагнитные колебания, часто говорят об их частоте. Частотой \( (\nu) \) колебаний называют число полных колебаний в одну секунду. Частота обратна периоду колебаний

Единицей частоты является 1 Гц. Частоту электромагнитных колебаний часто измеряют в килогерцах (1 кГц = 1000 Гц) и в мегагерцах (1 МГц = 1 000 000 Гц).

5. Подобно тому как механические колебания распространяются в пространстве в виде механических волн, электромагнитные колебания распространяются в пространстве в виде электромагнитных волн. Многочисленные эксперименты показывают, что электрическое и магнитное поля взаимосвязаны. Если в какой-либо точке пространства возникает переменное электрическое поле, то в соседних точках оно возбуждает переменное магнитное поле, которое, в свою очередь, возбуждает переменное электрическое поле и т.д. Таким образом, можно говорить об электромагнитном поле. Это поле и распространяется в пространстве.

Процесс распространения периодически изменяющегося электромагнитного ноля представляет собой электромагнитные волны.

Электромагнитные волны распространяются в вакууме со скоростью 300 000 км/с. Они характеризуются определённой длиной волны \( \lambda \). Длина волны — это расстояние, на которое перемещается электромагнитная волна за время, равное периоду колебаний \( (T) \). \( \lambda=cT \) или \( \lambda=c/\nu \), где \( c \) — скорость распространения электромагнитной волны, \( \nu \) — частота колебаний.

6. Электрически заряженные частицы могут колебаться с различной частотой. Соответственно, излучаемые при этом электромагнитные волны имеют разную длину волны. Поэтому диапазон частот электромагнитных волн очень широк: он лежит в пределах от 0 до 10²² Гц, а длина волны — в пределах от 10^-14 м до бесконечности. По длине волны или по частоте электромагнитные волны можно разделить на восемь диапазонов. Обладая рядом общих свойств (интерференция, дифракция), волны разной частоты имеют и специфические свойства.

Содержание

ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ
- Часть 1
- Часть 2
Ответы

ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ

Часть 1

1. В катушку, соединённую с гальванометром, вносят магнит. Направление индукционного тока зависит

А. От скорости перемещения магнита.
Б. От того, каким полюсом вносят магнит в катушку.

Правильный ответ

1) только А
2) только Б
3) и А, и Б
4) ни А, ни Б

2. В катушку, соединённую с гальванометром, вносят магнит. Сила индукционного тока зависит

А. от скорости перемещения магнита
Б. от того, каким полюсом вносят магнит в катушку

1) только А
2) только Б
3) и А, и Б
4) ни А, ни Б

3. Постоянный магнит вносят в катушку, замкнутую на гальванометр (см. рисунок).

Если выносить магнит из катушки с большей скоростью, то показания гальванометра будут примерно соответствовать рисунку

4. Две одинаковые катушки замкнуты на гальванометры. В катушку А вносят полосовой магнит, а из катушки Б вынимают такой же полосовой магнит. В какой катушке гальванометр зафиксирует индукционный ток?

1) только в катушке А
2) только в катушке Б
3) в обеих катушках
4) ни в одной из катушек

5. В первом случае магнит вносят в сплошное эбонитовое кольцо, а во втором случае выносят из сплошного медного кольца (см. рисунок).

Индукционный ток

1) возникает только в эбонитовом кольце
2) возникает только в медном кольце
3) возникает в обоих кольцах
4) не возникает ни в одном из колец

6. Внутри катушки, соединённой с гальванометром, находится малая катушка, подключённая к источнику постоянного тока. В каком из перечисленных опытов гальванометр зафиксирует индукционный ток?

А. В малой катушке выключают электрический ток.
Б. Малую катушку вынимают из большой.

1) только в опыте А
2) только в опыте Б
3) в обоих опытах
4) ни в одном из опытов

7. Внутри катушки, соединённой с гальванометром, находится малая катушка, подключённая к источнику тока. Первую секунду от начала эксперимента малая катушка неподвижна внутри большой катушки. Затем в течение следующей секунды её вынимают из большой катушки. Третью секунду малая катушка находится вне большой катушки. В течение четвертой секунды малую катушку вдвигают в большую. В какой(-ие) промежуток(-ки) времени гальванометр зафиксирует появление индукционного тока?

1) только 0-1 с
2) 1 с-2 с и 3 с-4 с
3) 0-1 с и 2 с-3 с
4) только 1 с-2 с

8. Внутри катушки, соединённой с гальванометром, находится малая катушка, подключённая к источнику тока. Оси катушек совпадают. Первую секунду от начала эксперимента малая катушка неподвижна внутри большой катушки. Затем в течение следующей секунды её вращают относительно вертикальной оси по часовой стрелке. Третью секунду малая катушка вновь остаётся в покое. В течение четвёртой секунды малую катушку вращают против часовой стрелки. В какие промежутки времени гальванометр зафиксирует появление индукционного тока в катушке?

1) индукционный ток может возникнуть в любой промежуток времени
2) индукционный ток возникнет в промежутках времени 1-2 с, 3-4 с
3) индукционный ток не возникнет ни в какой промежуток времени
4) индукционный ток возникнет в промежутках времени 0-1 с, 2-3 с

9. К электромагнитным волнам относятся:

A. Волны на поверхности воды.
Б. Радиоволны.
B. Световые волны.

Укажите правильный ответ.

1) только А
2) только Б
3) только В
4) Б и В

10. Какие из приведённых ниже формул могут быть использованы для определения скорости электромагнитной волны?

A. \( v=\lambda\nu \)
Б. \( v=\frac{\lambda}{\nu} \)
В. \( v=\frac{\lambda}{T} \)
Г. \( v=\lambda T \)

1) только А
2) только Б
3) А и В
4) В и Г

11. Установите соответствие между названием опыта (в левом столбце таблицы) и явлением, которое в этом опыте наблюдается (в правом столбце таблицы). В таблице под номером физической величины левого столбца запишите соответствующий номер выбранного вами элемента правого столбца.

ВЕЛИЧИНА
A) опыты Фарадея
Б) опыт Эрстеда
B) опыт Ампера

ХАРАКТЕР ИЗМЕНЕНИЯ ЗНАЧЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ
1) действие проводника с током на магнитную стрелку
2) электромагнитная индукция
3) взаимодействие проводников с током

12. Установите соответствие между техническими устройствами и физическими явлениями, лежащими в основе их работы.

ТЕХНИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА
A) генератор электрического тока
Б) электрический двигатель
B) электромагнитное реле

ФИЗИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
1) взаимодействие постоянных магнитов
2) взаимодействие проводников с током
3) возникновение электрического тока в проводнике при его движении в магнитном поле
4) магнитное действие проводника с током
5) действие магнитного поля на проводник с током

Часть 2

13. На какую частоту нужно настроить радиоприёмник, чтобы слушать радиостанцию, которая передает сигналы па длине волны 2,825 м?

1) 106,2 кГц
2) 106,2 МГц
3) 847,5 кГц
4) 847,5 МГц

Ответы

Закон прямолинейного распространения света. Закон отражения света. Плоское зеркало. Преломление света →

← Опыт Эрстеда. Магнитное поле тока. Взаимодействие магнитов. Действие магнитного поля на проводник с током

Гальванометр с подвижной катушкой — GeeksforGeeks

Ганс Христиан Эрстед в 1820 году обнаружил, что проводник с током создает вокруг себя магнитное поле. Результаты его экспериментов таковы:

Стрелка магнитного компаса направлена по касательной к воображаемой окружности с центром на токоведущем кабеле.
При изменении направления тока меняется и ориентация стрелки.
Сила тока, протекающего по проводу, определяет отклонение стрелки.

Магнитные поля опосредуют класс физических свойств, известный как магнетизм . Магнитное поле создается электрическими токами и магнитными моментами элементарных частиц, которые действуют на другие токи и магнитные моменты. Электромагнетизм — многогранное явление, включающее магнетизм. Наиболее известные эффекты возникают в ферромагнитных материалах, которые сильно притягиваются к магнитным полям и могут намагничиваться, превращаясь в постоянные магниты, генерирующие магнитные поля.

Что такое крутящий момент?

Сила, которая может заставить объект скручиваться вдоль оси, измеряется как крутящий момент. В линейной кинематике сила — это то, что заставляет объект ускоряться. Крутящий момент также отвечает за угловое ускорение. В результате крутящий момент можно определить как вращательный эквивалент линейной силы. Ось вращения — это точка, в которой вращается элемент. Крутящий момент — это свойство силы поворачиваться или скручиваться.

Крутящий момент может быть статическим или динамический . Крутящий момент, не вызывающий углового ускорения, называется статическим крутящим моментом.

например:

Когда человек толкает закрытую дверь, дверь остается неподвижной, потому что она не вращается, несмотря на приложенную силу.
Поскольку ускорение отсутствует, вращение педалей на велосипеде с постоянной скоростью также является примером статического крутящего момента.

Крутящий момент, создаваемый прямоугольной токовой петлей в однородном магнитном поле

Когда прямоугольная петля с N витками площади A каждый пропускает непрерывный ток I и помещена в однородное магнитное поле B так, что нормаль петли к плоскости образует угол с направлением магнитного поля, петля испытывает крутящий момент величина которого определяется формулой:

τ= NIAB sin θ

Магнитный дипольный момент контура тока определяется как

|m| = NIA

Магнитный дипольный момент контура с током можно рассчитать как произведение тока контура на общую площадь, т. е.

М = Я . (NA)

Из-за тока в контуре магнитный дипольный момент является векторной величиной с направлением, параллельным направлению магнитного поля.

Гальванометр с подвижной катушкой

Гальванометр с подвижной катушкой — это прибор для измерения электрического тока. Это чувствительный электромагнитный гаджет, способный обнаруживать чрезвычайно низкие токи, вплоть до нескольких микроампер.

Существует два основных типа гальванометров с подвижной катушкой:

Гальванометр с подвешенными катушками
Гальванометр с поворотной катушкой или гальванометр Вестона

Принцип

Магнитный момент возникает, когда катушка с током помещается во внешнее магнитное поле. Угол, на который катушка отклоняется из-за эффекта магнитного момента, пропорционален величине тока катушки.

Конструкция

Гальванометр с подвижной катушкой состоит из прямоугольной катушки с несколькими витками, намотанной на металлическом каркасе, и обычно изготавливается из тонкоизолированной или тонкой медной проволоки. Катушка свободно вращается вокруг неподвижной оси. Катушка подвешена в однородном радиальном магнитном поле с помощью ленты из фосфористой бронзы, соединенной с подвижной торсионной головкой.

Проводимость и низкая постоянная кручения — два важных качества материала, используемого для подвешивания катушки. Чтобы усилить магнитное поле и сделать его радиальным, внутри катушки симметрично расположен цилиндрический сердечник из мягкого железа. Нижняя половина катушки соединена с пружиной из фосфористой бронзы со скромным числом витков. Другой конец пружины прикреплен к стяжным винтам.

Пружина используется для создания противодействующего крутящего момента, который служит для уравновешивания магнитного крутящего момента и создания постоянного углового отклонения. Прогиб катушки измеряется с помощью плоского зеркала, прикрепленного к подвесному тросу, а также светильника и шкалы. Нулевые точки шкалы находятся посередине.

Графическое изображение гальванометра

Рабочий

Позвольте мне пройти через прямоугольную катушку с n витками и площадью A в поперечном сечении. Когда катушка помещена в однородное радиальное магнитное поле В, она испытывает крутящий момент. Рассмотрим прямоугольную катушку длиной l и шириной b с одним витком ABCD. Катушка подвешена в магнитном поле напряженностью B, причем плоскость катушки параллельна полю. На стороны AB и DC не действует никакая действующая сила магнитного поля, поскольку они параллельны направлению поля.

Стороны, перпендикулярные направлениям поля AD и BC, подвержены действию эффективной силы F, которая определяется формулой Правило левой руки Флеминга. Когда на катушку действуют равные и противоположные силы F, называемые парой, возникает крутящий момент. Катушка отклоняется в результате действия крутящего момента.

Мы знаем, что

Крутящий момент (τ) = сила x перпендикулярное расстояние между силами

или

τ = F × b

Используя значение F, которое мы уже знаем в качестве замены,

Крутящий момент τ, действующий на одноконтурную ABCD катушки = BI × b 90 005

где l × b – площадь катушки A,

Следовательно, момент, действующий на n витков катушки, равен,

τ = n I A B

Катушка вращается под действием магнитного момента, и полоса из фосфористой бронзы скручивается. Пружина S, связанная с катушкой, в свою очередь, создает противодействующий крутящий момент или восстанавливающий крутящий момент k, что приводит к постоянному угловому отклонению.

В условиях равновесия:

kθ = nIAB

Постоянная кручения пружины обозначается буквой k (восстанавливающая пара на единицу крутки). Прогиб или скручивание измеряется стрелкой, прикрепленной к подвесной проволоке, которая показывает значение на шкале.

θ = (nAB/k) I

Следовательно,

θ ∝ I

Для данного гальванометра величина nAB/k является постоянной. В результате видно, что отклонение гальванометра пропорционально протекающему через него току.

Чувствительность гальванометра с подвижной катушкой

Отношение изменения отклонения гальванометра к изменению тока в катушке является широким определением чувствительности гальванометра с подвижной катушкой.

S = dθ/ dI

Если гальванометр показывает большее отклонение при небольшом токе, он имеет более высокую чувствительность. Чувствительность к току и чувствительность к напряжению — это два типа чувствительности.

Чувствительность по току: Отклонение (θ) на единицу тока (I) известно как чувствительность по току θ/I величина отклонения (θ) на единицу напряжения (В)

θ/V= (nAB/Vk) I

Эффективное сопротивление в цепи обозначается буквой R. Следует помнить, что чувствительность к напряжению равно токовой чувствительности/сопротивлению катушки. В результате, предполагая, что R остается постоянным, чувствительность к напряжению ∝ чувствительности к току.

Показатель качества гальванометра: Отношение полного тока отклонения прибора к числу делений на шкале. Это также обратная величина текущей чувствительности гальванометра.

Факторы, влияющие на чувствительность гальванометра:

Количество витков в катушке Н и площадь катушки А.
Напряженность магнитного поля Б.
k/nAB — величина пары на единицу крутки.

Применение гальванометра

Поскольку гальванометр с подвижной катушкой является очень чувствительным прибором, его можно использовать для обнаружения наличия тока в любой цепи. Когда гальванометр используется в мостовой схеме Уитстона, стрелка гальванометра не отклоняется, что указывает на то, что через устройство не протекает ток. В зависимости от направления тока стрелка отклоняется влево или вправо.

При параллельном подключении к низкоомному гальванометру можно измерять:

Значение тока в цепи.
Напряжение можно увеличить, подключив его последовательно с высокоомным резистором.

Преобразование гальванометра в амперметр

При параллельном подключении гальванометра к низкоомному сопротивлению, известному как шунтовое сопротивление, гальванометр можно преобразовать в амперметр. В зависимости от диапазона амперметра выбирается подходящее сопротивление шунта.

Теперь рассмотрим R _g как сопротивление гальванометра, G как катушку гальванометра, I представляет собой полный ток, проходящий через цепь, I _g представляет собой полный ток, проходящий через гальванометр, который соответствует полной шкале. чтение, а R _s показывает значение сопротивления шунта.

Ток через шунтирующее сопротивление при прохождении тока Ig через гальванометр определяется выражением,

I _с = I – I _г

Благодаря параллельному характеру их соединения напряжения на гальванометре и сопротивлении шунта равны.

Следовательно,

R _г × I _г = (I – I _г ) × R _с

Гальван метр в вольтметр

Преобразование гальванометра в вольтметр

Поставив гальванометр последовательно с большим сопротивлением его можно преобразовать в вольтметр. В зависимости от диапазона вольтметра выбирается подходящее высокое сопротивление.

Теперь рассмотрим R _g как сопротивление гальванометра, G как катушку гальванометра, I представляет собой полный ток, проходящий через цепь, I _g представляет собой полный ток, проходящий через гальванометр, который соответствует полной шкале. показание, а V показывает падение напряжения при последовательном соединении гальванометра и высокого сопротивления.

Падение напряжения на ветви ab определяется по формуле, когда ток I _g проходит через последовательную комбинацию гальванометра и высокоомного резистора R.

V = R _г × I _г + R × I _г

Гальванометр в вольтметр

Преимущества гальванометра с подвижной катушкой: 9 0004

Обеспечивает высокую чувствительность.

Блуждающие магнитные поля мало на него влияют.

Обладает высоким отношением крутящего момента к массе.

Высокая точность и надежность.

Недостатки гальванометра с подвижной катушкой:

С его помощью можно измерять только постоянные токи.

Ошибки возникают в результате таких причин, как старение прибора, постоянные магниты и механические повреждения пружины.

Примеры задач
Задача 1: При токе 4 мА катушка гальванометра с сопротивлением 40 показывает полное отклонение. Как можно преобразовать этот гальванометр в вольтметр 0-12 В?

Решение:

Поскольку мы знаем, что V = IG (RG + R)

R = V/ IG – RG

= (12/ (4×10 ^-3 )) – 40

R = 2960 Ом

сердечник внутри подвижной катушки гальванометра?

Решение:

Внутри гальванометра находится цилиндрический сердечник из мягкого железа, который увеличивает напряженность магнитного поля и тем самым повышает чувствительность прибора. Это также делает магнитное поле радиальным, гарантируя, что угол между плоскостью катушки и магнитными силовыми линиями всегда равен нулю во время вращения.

Задача 3: При сопротивлении 0,1 Ом гальванометр с подвижной катушкой сопротивлением 100 Ом используется в качестве амперметра. Максимальный ток отклонения гальванометра составляет 100 мкА. Найдите силу тока в цепи, вызывающую наибольшее отклонение амперметра.

Решение:

Дано, что Rg = 100 Ом, Rs = 0,1 Ом, Ig = 100 мкА

Мы знаем, что Rg x Ig = (I-Ig) x Rs

900 02 Поэтому я = ( Rg x Ig+ Ig x Rs)/ Rs

I= (1+Rg/Rs) x Ig

Подставляя данные значения, получаем I= 100,1 мА

Задача 4: Каков принцип работы гальванометра с подвижной катушкой?

Решение:

Магнитный момент возникает, когда катушка с током помещается во внешнее магнитное поле. Угол, на который катушка отклоняется из-за эффекта магнитного момента, пропорционален величине тока катушки.

Задача 5: Запишите преимущества гальванометра с подвижной катушкой

Решение:

Высокая чувствительность.

Блуждающие магнитные поля мало на него влияют.

Обладает высоким отношением крутящего момента к массе.

Высокая точность и надежность.

Эксперимент Фарадея по электромагнитной индукции. Подробное объяснение и этапы

Физика

22, 1791 в Ньюингтоне, графство Суррей, Англия, до 25 августа 1867 года в Хэмптон-Корт, графство Суррей. Многие из его экспериментов оказали глубокое влияние на электромагнитные знания.

История

Фарадей начал свою карьеру в качестве фармацевта, прежде чем стать одним из ведущих ученых девятнадцатого века. Он открыл новую биологическую комбинацию, включающую бензол, и стал первым, кто навсегда «погрузился в газ». Он также опубликовал учебник по практической химии, демонстрирующий его сильные стороны в технических аспектах его бизнеса. Он изобрел первый электродвигатель и динамо-машину, продемонстрировал связь между электричеством и химическими связями, определил влияние магнетизма на свет и назвал диамагнетизмом отличительное поведение других вещей в сильных магнитных полях. Он заложил экспериментальную и некоторую теоретическую основу для построения Джеймсом Клерком Максвеллом классической теории электромагнитного поля.

Электромагнитная индукция

Майкл Фарадей был первым, кто открыл электромагнитную индукцию в 1830-х годах. Когда Фарадей удалил постоянный магнит из катушки или одиночной телефонной петли, он обнаружил, что была создана электродвижущая сила, или ЭДС, или напряжение, поэтому возник поток.

Стрелка гальванометра, которая на самом деле является наиболее чувствительным центральным амперметром катушки с нулевым перемещением, будет двигаться от ее центра в одну сторону, только если магнит, показанный ниже, подтолкнут «к» катушке. Поскольку реального движения магнитного поля нет, когда магнит перестает двигаться и удерживается вертикально по направлению к катушке, стрелка гальванометра возвращается к нулю.

Если магнит, показанный ниже, притянуть «к» катушке, наконечнику или стрелке гальванометра, который является просто наиболее чувствительным центром движущегося в ноль амперметра, он отклонится от своего центра только в одном направлении.

Стрелка гальванометра возвращается к нулю, так как нет реального движения магнитного поля, когда магнит перестает вращаться и удерживается в вертикальном положении относительно катушки.

Стрелка гальванометра также будет отклоняться в любом направлении, если теперь магнит удерживается на месте и перемещается только катушка внутрь или наружу магнита. Перемещение катушки или проволочной петли в магнитном поле создает напряжение в катушке, его величина зависит от скорости или скорости движения. Безусловно, закон Фарадея требует «связанного движения» или движения между катушкой и магнитным полем, будь то магнитное, катушка или и то, и другое.

Основной закон электромагнитной индукции Майкла Фарадея утверждает, что существует связь между электрической энергией и гибким магнитным полем. Другими словами, электромагнитная индукция — это метод выработки электричества с использованием магнитных полей в замкнутом контуре.

Итак, какое напряжение (ЭДС) может создать катушка, используя только магнетизм? Это регулируется тремя условиями, перечисленными ниже.

Увеличение количества витков в катушке. При увеличении количества одиночных проводников поперек магнитного поля величина создаваемой ЭДС будет равна сумме всех витков катушки, поэтому, если катушка состоит из 20 кривых, общее количество создаваемых ЭДС будет в 20 раз больше, чем у одного провода.

Увеличьте относительное движение между катушкой и магнитом. Если та же телефонная катушка движется в том же магнитном поле, но скорость или скорость увеличены, провод будет прорезать линии тока с большей скоростью, что приведет к более. идуд э.д.с.

Увеличение магнитного поля. Когда та же телефонная катушка движется с той же скоростью, что и большое магнитное поле, создается больше ЭДС, поскольку необходимо перерезать больше линий электропередач.

Небольшой бесконечный магнит вращается за счет движения велосипедного колеса внутри катушки, которая не включает небольшие генераторы, такие как динамо-машина велосипеда. Электромагнитное напряжение, обеспечиваемое фиксированным напряжением постоянного тока, также можно заставить вращаться внутри постоянной катушки, как в больших генераторах, генерирующих переменную мощность в обоих случаях.

Постоянный магнит окружает средний вал в простом динамо-генераторе, а телефонная катушка расположена рядом с вращающимся магнитным полем. Магнитное поле, окружающее верх и низ катушки, постоянно смещается между северным и южным полюсами по мере вращения магнита. Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея, это вращательное движение магнитного поля вызывает в катушке переменную ЭДС.