Какова скорость изменения силы тока в обмотке реле с индуктивностью: Какова скорость изменения силы тока в обмотке реле с индуктивностью 3,5 Гн, если в ней возбуждается ЭДС самоиндукции 105 В?

Какова скорость изменения силы тока в обмотке реле с индуктивностью 3,5 Гн, если в ней

Точечный источник света расположен на расстоянии 0,9 м от диска. Тень от этого диска падает на экран, который располагается на расстоянии 0,4 м. Экран
…

начинают удалять со скоростью 2 см/с. Через какое время площадь тени на экране увеличится в 3 раз(-а)?
Ответ (округли до целого числа):
с.

если силы действующие на тело, направлены под острым углом ,может ли тело находится в равновесии?​

Меч-рыба известна как рекордсмен среди морских пловцов. Ее скорость может достигать 110-140 км/ч, а ее меч способен пробивать дубовую обшивку судна. С
…

ама же меч-рыба от такого удара не страдает. Оказывается, в ее голове у основания меча имеется гидравлический амортизатор – небольшие полости в виде сот, наполненные жиром. Они и смягчают удар. Хрящевые прокладки между позвонками у меч-рыбы толстые, подобно буферам вагонов, они уменьшают силу толчка. Определите силу сопротивления дубовой обшивки, если меч-рыба, двигаясь с максимальной скоростью, прошила обшивку толщиной 20 см за 0,5 с. 3. A предел прочности 0,5 МПа​

Каково добавочное (вследствие действия поршня) давление газа на площадки №1 и №2, если давление поршня равно 150 Па?
1) №1 — 300 Па, №2 — 150 Па
2) №1
…

— 150 Па, №2 — 75 Па
3) №1 — 150 Па, №2 — 0 Па
4) №1 — 150 Па, №2 — 150 Па
( с объяснением)

пружину длиной 8 см прикрепили одним концом к стене и растягивают силой 1Н. Длина пружины увеличелась до 12 см. Какой должна быть приложеная сила, что
…

бы длина пружины стала равна 9 см.

первый номер. С решением​

2. Какова индуктивность витка проволоки, если при силе тока 6 А создается магнитный поток 12·10 – 3 Вб? Зависит ли индуктивность витка от силы тока в нем?

Вариант 1 1.  Какова индуктивность катушки, если при равномерном изменении в ней тока от 5 до 10 А за 0,1 с, возникает ЭДС самоиндукции, равная 20 В?
2.  Катушку с ничтожно малым сопротивлением и индуктивностью 3 Гн присоединяют к источнику тока с ЭДС 15 В и ничтожно малым внутренним сопротивлением. Через какой промежуток времени сила тока в катушке достигнет 50 А?
3.  Какова скорость изменения силы тока в обмотке реле с индуктивностью 3,5 Гн, если в ней возбуждается ЭДС самоиндукции 105 В?
4.  Чему равна ЭДС самоиндукции в катушке индуктивностью L = 3 Гн при равномерном уменьшении силы тока от 5 А до 1 А за 2 секунды?
left0
5.  На рисунке 40 представлен график зависимости магнитного потока через проводящий неподвижный контур от времени. В каком интервале времени модуль ЭДС индукции в контуре равен нулю?
Вариант 2. 1.  Проводник с активной длиной 15 см движется со скоростью 10 м/с перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля с индукцией 2 Тл. Какая сила тока возникает в проводнике, если его замкнуть накоротко? Сопротивление цепи 0,5 Ом.
Вариант 4
1.  Чему равна индуктивность проволочной рамки, если при силе тока I = 3 А в рамке возникает магнитный поток Ф = 6 Вб?
2.  Какова индуктивность витка проволоки, если при силе тока 6 А создается магнитный поток 12·10 – 3 Вб? Зависит ли индуктивность витка от силы тока в нем?
3.   Какой заряд пройдет через поперечное сечение витка, сопротивление которого 0,05 Ом при уменьшении магнитного потока внутри витка на 15 мВб?
4.  Чему равна индуктивность проволочной рамки, если при силе тока I = 3 А в рамке возникает магнитный поток Ф = 6 Вб?
5.  Найдите ЭДС индукции на концах крыльев самолета (размах крыльев 36,5 м), летящего горизонтально со скоростью 900 км/ч, если вертикальная составляющая вектора индукции магнитного поля Земли 5·10 – 3 Тл.

Приложенные файлы

• 47595664
  Размер файла: 16 kB Загрузок: 0

Самоиндукция. Индуктивность. Энергия магнитного поля тока

Урок № 46-169Самоиндукция. Индуктивность. Энергия магнитного поля тока.

Самоиндукция — явление возникновения ЭДС индукции в проводящем контуре при изменении в нем силы тока. Возникающая при этом ЭДС называется ЭДС самоиндукции.

Проявление явления самоиндукции.

Замыкание цепи. При замыкании в электрической цепи нарастает ток, что вызывает в катушке увеличение магнитного потока, возникает вихревое электрическое поле, направленное против тока, т. е. в катушке возникает ЭДС самоиндукции, препятствующая нарастанию тока в цепи (вихревое поле тормозит электроны).

В результате Л1 загорается позже, чем Л2.

Размыкание цепи.

При размыкании электрической цепи ток убывает, возникает уменьшение магнитного потока в катушке, возникает вихревое электрическое поле, направленное как ток (стремящееся сохранить прежнюю силу тока), т.е. в катушке возникает ЭДС самоиндукции, поддерживающая ток в цепи. В результате Л при выключении ярко вспыхивает.

Индуктивность, или коэффициент самоиндук­ции — параметр электрической цепи, который определяет ЭДС самоиндукции, наводимой в цепи при изменении протекающего по ней тока или (и) ее деформации. Термином «индуктивность» обозначают также катушку самоиндукции, которая определяет ин­дуктивные свойства цепи.

Самоиндукция — возникновение ЭДС индук­ции в проводящем контуре при изменении в нем силы тока. ЭДС индукции возникает при изменении маг­нитного потока. Если это изменение вызывается собственным током, то говорят об ЭДС самоиндук­ции:

ε_{is=–= –L,}

где L — индуктивность контура, или его коэффи­циент самоиндукции.

Индуктивность — физическая величина, чис­ленно равная ЭДС самоиндукции, возникающей в контуре при изменении силы тока на 1 А за 1 с.

Индуктивность можно рассчитать по формуле: Ф = L∙I, где

Ф — магнитный поток через контур, I — сила тока в контуре.

Единица индуктивности в СИ генри (Гн): [L] = [] = []= Гн; 1 Гн = 1 .

Индуктивность, как и электроемкость, зависит от геометрии проводника — его размеров и формы, но не зависит от силы тока в проводнике. Кроме того, индуктивность зависит от магнитных свойств среды, в которой находится проводник.

Индуктивность катушки зависит от:

− числа витков,

− размеров и формы катушки;

− от относительной магнитной проницаемости среды (возможен сердечник).

Токи замыкания и размыкания

При любом включении и выключении тока в цепи наблюдаются так называемые экстрато­ки самоиндукции (экстратоки замыкания и раз­мыкания), возникающие в цепи вследствие явле­ния самоиндукции и препятствующие (согласно правилу Ленца) нарастанию либо убыванию тока в цепи. Индуктивность характеризует инерционность цепи по отношению к изменению в ней тока, и ее можно рассматривать как электродинамический аналог массы тела в механике, являющейся мерой инертности тела. При этом сила тока I играет роль скорости тела.

Энергия магнитного поля тока.

Найдем энергию, которой обла­дает электрический ток в провод­нике. Согласно закону сохранения энергии энергия магнитного поля, созданного током, равна той энер­гии, которую должен затратить ис­точник тока (гальванический эле­мент, генератор на электростанции и др.) на создание тока. При прекращении тока эта энергия выделяется в той или иной форме.

Выясним, почему же для созда­ния тока необходимо затратить энергию, т. е. необходимо совершить работу. Объясняется это тем, что при замыкании цепи, когда ток начинает нарастать, в проводнике появляется вихревое электрическое поле, действующее против того электрического поля, которое со­здается в проводнике благодаря ис­точнику тока. Для того чтобы сила тока стала равной I, источник тока должен совершить работу против сил вихревого поля. Эта работа идет на увеличение энергии магнитного поля тока.

При размыкании цепи ток ис­чезает и вихревое поле совершает положительную работу. Запасенная током энергия выделяется. Это обна­руживается по мощной искре, воз­никающей при размыкании цепи с большой индуктивностью.

Записать выражение для энер­гии тока I, текущего по цепи с ин­дуктивностью L, (т. е. для энергии магнитного поля тока), можно на основании аналогии между инер­цией и самоиндукцией, о которой говорилось выше.

Если самоиндукция аналогична инерции, то индуктивность в про­цессе создания тока должна играть ту же роль, что и масса при увели­чении скорости тела в механике. Роль скорости тела в электродина­мике играет сила тока I как ве­личина, характеризующая движение электрических зарядов.

Если это так, то энергию тока W_м можно считать величиной, подобной кинетической энергии тела в ме­ханике, и записать в виде W_м = (**)

Именно такое выражение для энер­гии тока и получается в резуль­тате расчетов.

Энергия тока (**) выражена через геометрическую характеристи­ку проводника L, и силу тока в нем I. Но эту же энергию можно выра­зить и через характеристики поля. Вычисления показывают, что плотность энергии магнитного поля (т. е. энергия единицы объема) пропор­циональна квадрату магнитной ин­дукции, подобно тому, как плот­ность энергии электрического поля пропорциональна квадрату напряженности электрического поля.

Магнитное поле, созданное элек­трическим током, обладает энергией, прямо пропорциональной квадрату силы тока.

Задачи. Самоиндукция. Индуктивность.

1. Какая ЭДС самоиндукции возникает в катушке с индуктивностью 86 мГн, если ток 3,8А исчезает в ней за 0,012 с?

2. Определить ЭДС самоиндукции, если в катушке с индуктивностью 0,016 мГн сила тока уменьшается со скоростью 0,5 к А /с.

3. Какова индуктивность катушки, если при равномерном изменении в ней тока от 2 до 12 А за 0,1 с возникает ЭДС самоиндукции, равная 10 В?

4. Магнитный поток, пронизывающий контур проводника сопротивлением 0,2 Ом, равномерно изменяется с 1,2∙10^-3 Вб до 0,4∙10^-3 Вб за 2 мс. Определить силу тока в контуре.

5. В катушку сопротивлением 2 Ом течёт ток 3 А. Индуктивность катушки 50 мГн. Каким будет напряжение на зажимах катушки, если ток в ней равномерно возрастает со скоростью 200 ?

6. Какова скорость изменения силы тока в обмотке реле с индуктивностью 3,5 Гн, если в ней возбуждается ЭДС самоиндукции 105 В?

7. Катушку с ничтожно малым сопротивлением и индуктивностью 3 Гн присоединяют к источнику тока с ЭДС 15 В и ничтожно малым внутренним сопротивлением. Через какой промежуток времени сила тока в катушке достигнет 50А?

8. Катушка индуктивностью 0,2 Гн подключена к источнику тока с ЭДС =10 В и внутренним сопротивление 0,4 Ом. Определить общую ЭДС в момент размыкания цепи, если ток в ней исчезает за 0,04 с, а сопротивление проволоки катушки 1,6 Ом.

9. Катушка сопротивлением 10 Ом и индуктивностью 0,01 Гн находится в переменном магнитном поле. Когда создаваемый этим полем магнитный поток увеличился на 0,01 Вб, ток в катушке возрос на 0,5 А. Какой заряд прошёл за это время по катушке?

Урок № 46-169 Самоиндукция. Индуктивность. Энергия магнитного поля тока. Д/з:§15; § 16 [3]

1. Самоиндукция – явление возникновения ЭДС в проводящем контуре при изменении в нем силы тока. Возникающая при этом ЭДС называется ЭДС самоиндукции.

По правилу Ленца в момент нарастания тока напряженность вихревого электрического поля направлена против тока, т.е. вихревое поле препятствует нарастанию тока. А в момент умень­шения тока вихревое поле поддерживает его.

Явление самоиндукции можно наблюдать в простых опытах.

Схема параллельного со­единения двух одинаковых ламп. Одну из них подключают к источнику через резистор R, а другую — последователь­но с катушкой L, снабженной железным сердечником.

При замыкании ключа первая лампа вспыхивает прак­тически сразу, а вторая — с заметным запозданием. ЭДС са­моиндукции в цепи этой лампы велика, и сила тока не сразу достигает своего максимального значения (рис.).

Появление ЭДС самоиндукции при размыкании:

При размыкании ключа в катушке L возни­кает ЭДС самоиндукции, поддерживающая первоначальный ток. В результате в момент размыкания через гальва­нометр идет ток (от R к A), направленный против начального тока до размыкания (I к амперметру). Сила тока при размыкании цепи может превышать силу тока,

проходящего через гальванометр при замкнутом ключе. Это означает, что ЭДС самоиндукции ε_IS. больше ЭДС ε ба­тареи элементов.

2. Индуктивность. Модуль вектора индукции магнит­ного поля, создаваемого током, пропорционален силе тока. Так как магнитный поток Ф пропорционален , то Ф ~ В ~ I. Можно утверждать, что Ф=LI, (1)

где L — коэффициент пропорциональности между током в проводящем контуре и магнитным потоком. Величину L называют индуктивностью контура, или его коэффициен­том самоиндукции.

Используя закон электромагнитной индукции и выра­жение (1), получаем равенство

ε_IS = -= -L (2), если считать, что форма контура остается неизменной и по­ток меняется только за счет изменения силы тока. Из формулы (2) следует, что индуктивность — это фи­зическая величина, численно равная ЭДС самоиндукции, возникающей в контуре при изменении силы тока в нем на 1 А за 1 с.

Индуктивность зависит от геометрических факторов: размеров проводника и его фор­мы, но не зависит непосредственно от силы тока в провод­нике. Кроме геометрии проводника, индуктивность зави­сит от магнитных свойств среды, в которой находится проводник.

Индуктивность одного проволочного витка меньше, чем у катушки (соленоида), состоящей из N таких же витков, так как магнитный поток катушки увеличивает­ся в N раз.

Единицу индуктивности в СИ называют генри (обозна­чается Гн). Индуктивность проводника равна 1 Гн, если в нем при равномерном изменении силы тока на 1 А за 1 с возникает ЭДС самоиндукции 1 В: 1 Гн == 1

3. Энергия магнитного поля тока

Согласно закону сохранения энергии энергия магнит­ного поля, созданного током, равна той энергии, которую должен затратить источник тока (гальванический элемент, генератор на электростанции и др. ) на создание тока. При размыкании цепи ток исчезает, и вихревое поле со­вершает положительную работу. Запасенная током энер­гия выделяется. Это обнаруживается, например, по мощ­ной искре, возникающей при размыкании цепи с большой индуктивностью.

Записать выражение для энер­гии тока I, текущего по цепи с ин­дуктивностью L, (т. е. для энергии магнитного поля тока), можно на основании аналогии между инер­цией и самоиндукцией.

Если самоиндукция аналогична инерции, то индуктивность в про­цессе создания тока должна играть ту же роль, что и масса при увели­чении скорости тела в механике. Роль скорости тела в электродина­мике играет сила тока I как ве­личина, характеризующая движение электрических зарядов.

Если это так, то энергию тока W_м можно считать величиной, подобной кинетической энергии тела в ме­ханике, и записать в виде W_м = (**)

Именно такое выражение для энер­гии тока и получается в резуль­тате расчетов.

Энергия тока (**) выражена через геометрическую характеристи­ку проводника L, и силу тока в нем I. Но эту же энергию можно выра­зить и через характеристики поля. Вычисления показывают, что плотность энергии магнитного поля (т. е. энергия единицы объема) пропор­циональна квадрату магнитной ин­дукции w_М ~ В², подобно тому как плотность энергии электрического поля пропорциональна квадрату напряженности электрического поля w_Э ~ Е²

Запомни: Магнитное поле, созданное элек­трическим током, обладает энергией, прямо пропорциональной квадрату силы тока.

Основные формулы:

Закон Фарадея (законом электромагнитной индукции): ε _{= – ,где ΔФ — изменение магнитного потока, Δt — промежуток време­ни, за которое это изменение произошло.}

Явление самоиндукции заключается в том, что при изменении тока в цепи возникает ЭДС, противодействующая этому изменению. Магнитный поток Ф через поверхность, ограниченную контуром, прямо пропорционален силе тока I в контуре: Ф = LI,

где L — коэф­фициент пропорциональности, называемый индуктивностью.

ЭДС самоиндукции выражается через изменение силы тока в цепи ΔI следующей фор­мулой:

ε_{= — = -L где Δt — время, за которое это изменение произошло.}

Энергия магнитного поля W выражается формулой: W=

Задачи. Самоиндукция. Индуктивность.

1. Какая ЭДС самоиндукции возникает в катушке с индуктивностью 86 мГн, если ток 3,8А исчезает в ней за 0,012 с?

2. Определить ЭДС самоиндукции, если в катушке с индуктивностью 0,016 мГн сила тока уменьшается со скоростью 0,5 к А /с.

3. Какова индуктивность катушки, если при равномерном изменении в ней тока от 2 до 12 А за 0,1 с возникает ЭДС самоиндукции, равная 10 В?

4. Магнитный поток, пронизывающий контур проводника сопротивлением 0,2 Ом, равномерно изменяется с 1,2∙10^-3 Вб до 0,4∙10^-3 Вб за 2 мс. Определить силу тока в контуре.

5. В катушку сопротивлением 2 Ом течёт ток 3 А. Индуктивность катушки 50 мГн. Каким будет напряжение на зажимах катушки, если ток в ней равномерно возрастает со скоростью 200 А/с?

6. Какова скорость изменения силы тока в обмотке реле с индуктивностью 3,5 Гн, если в ней возбуждается ЭДС самоиндукции 105 В?

7. Катушку с ничтожно малым сопротивлением и индуктивностью 3 Гн присоединяют к источнику тока с ЭДС 15 В и ничтожно малым внутренним сопротивлением. Через какой промежуток времени сила тока в катушке достигнет 50А?

8. Катушка индуктивностью 0,2 Гн подключена к источнику тока с ЭДС =10 В и внутренним сопротивление 0,4 Ом. Определить общую ЭДС в момент размыкания цепи, если ток в ней исчезает за 0,04 с, а сопротивление проволоки катушки 1,6 Ом.

9. Катушка сопротивлением 10 Ом и индуктивностью 0,01 Гн находится в переменном магнитном поле. Когда создаваемый этим полем магнитный поток увеличился на 0,01 Вб, ток в катушке возрос на 0,5 А. Какой заряд прошёл за это время по катушке?

http://landing.megapost.info/phisic/

8

Проведение эксперимента

1. Выполните
   эксперимент по составленному плану.

2. Рассчитайте все
   необходимые величины по формулам.

3. Сделайте вывод и
   запишите его в тетрадях.

Лабораторная
работа №8

Определение показателя преломления стекла.

Цель работы:
Опытным
путем определить показатель преломления
стекла.

Оборудование:

Пластинка с плоскими
гранями из стекла, 4 иголки, транспортир,
линейка.

Информация к
работе.

Показатель
преломления

,
где

V₁
– скорость света в воздухе;

V₂
– скорость света в стекле;

i
– угол падения;

β
– угол преломления.

Порядок проведения
работы:

1. Положите на
   середину листа пластинку, очертите
   грани.

2. Перед пластинкой
   воткните 2 иголки так, чтобы луч,
   проведённый через них до первой грани
   давал угол падения в пределах 30⁰
   – 60⁰ .

3. З
   а
   пластинкой воткните ещё две иголки
   так, чтобы глядя через стекло, все четыре
   видеть на одной линии.

4. Проведите через
   них луч до второй грани. Пронаблюдайте
   преломление по чертежу.

5. Измерьте углы
   транспортиром, найдите их синусы,
   подсчитайте n.
   Данные занесите в таблицу:

6.-Сделайте выводы.

Контрольные
вопросы:

1. Каков физический
   смысл показателя преломления среды?

2. При каком соотношении
   угла падения и угла преломления возможно
   явление полного отражения?

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА ПО ТЕМЕ «МАГНЕТИЗМ»

ВАРИАНТ 1

1. Под каким углом расположен прямоугольный
проводник к линиям индукции магнитного
поля с индукцией 15 Тл, если на каждые 10
см длины проводника действует сила в 3
Н, когда по нему проходит ток в 4 А?

2. Магнитное поле катушки с индуктивностью
10 мГн обладает энергией 0,02 Дж. Чему равна
сила тока в катушке?

3. На протон, движущийся со скоростью
10 Мм/с в однородном магнитном поле
перпендикулярно линиям индукции,
действует сила 3,
.
Какова индукция магнитного поля?

4. Линии индукции магнитного поля
пересекают площадку в 0,02 м² под
прямым углом. Определите поток магнитной
индукции, пронизывающий площадку, если
индукция магнитного поля равна 2 Тл.

5. Энергия магнитного поля, запасенная
в катушке индуктивности при силе тока
60мА, составляет 25мДж. Найдите индуктивность
катушки.

ВАРИАНТ 2

1. В катушке индуктивностью L = 13,9 Гн
запасена энергия магнитного поля W
=25 мДж. Найдите силу тока, протекающего
через катушку.

2. Найти энергию магнитного поля соленоида,
в котором при силе тока 10 А возникает
магнитный поток 0,5 Вб.

3. Катушку с ничтожно малым сопротивлением
и индуктивностью 3 Гн присоединяют к
источнику тока с ЭДС 15 В и ничтожно малым
внутренним сопротивлением. Через какой

промежуток времени сила тока в катушке
достигнет 50 А?

4. Какова скорость изменения силы тока
в обмотке реле с индуктивностью 3,5 Гн,
если в ней возбуждается ЭДС самоиндукции
105 В?

5. Чему равна ЭДС самоиндукции в катушке
индуктивностью L = 3 Гн при равномерном
уменьшении силы тока от 5 А до 1 А за 2
секунды?

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА ПО ТЕМЕ «ЭЛЕКТРИЧЕСТВО»

Вариант 1

1. Через проводник длиной 12 м и сечением
0,1 мм², находящийся под напряжением 220
В, протекает 4 А. Определите удельное
сопротивление проводника

2. К источнику тока с ЭДС 8 В и внутренним
сопротивлением 3,2 Ом подключен нагреватель
сопротивлением 4,8 Ом. Чему равна сила
тока в цепи?

3. По спирали электролампы проходит 540
Кл электричества за каждые 5 минут. Чему
равна сила тока в лампе?

4. Чему равно время прохождения тока по
проводнику, если при силе тока в цепи 5
А совершается работа 540 кДж? Сопротивление
проводника 24 Ом.

5. Установите соответствие между
физическими величинами и единицами
измерения этих величин.

ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА

А) Мощность электрического тока Б)
Напряжение В) Сопротивление

ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ

1) Джоуль 2) Ампер 3) Ом 4) Ватт 5) Вольт

Вариант 2

1. Длина провода, подводящего ток к
потребителю, равна 60 м. Какое сечение
должен иметь медный провод, если при
силе протекающего по нему тока 160 А
потеря напряжения составляет 8 В?
Удельное сопротивление меди 1,7·10 ^–
8 Ом·м.

2. ЭДС батареи 3 В. Внешнее сопротивление
цепи 12 Ом, а внутреннее – 0,5 Ом. Какова
сила тока короткого замыкания?

3. При электросварке в дуге при напряжении
30 В сила тока достигает 150 А. Каково
сопротивление дуги?

4. Какую работу совершит электрический
ток в течение 2 минут, если сила тока в
проводнике 4 А, а его сопротивление 50
Ом?

5. Установите соответствие между
физическими величинами и формулами, по
которым эти величины определяются.

ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА

А) Сила тока Б) Напряжение В) Работа
электрического тока

ФОРМУЛА

Вариант 3

1. Рассчитайте силу тока, проходящего
по медному проводу длиной 100 м и площадью
поперечного сечения 0,5 мм² при напряжении
6,8 В. Удельное сопротивление меди 1,7·10
^{– 8} Ом·м.

2. ЭДС батарейки карманного фонарика
равна 3,7 В, внутреннее сопротивление
1,5 Ом. Батарейка замкнута на сопротивление
11,7 Ом. Каково напряжение на зажимах
батарейки?

3. Напряжение на зажимах лампы 220 В. Какая
будет совершена работа при прохождении
по данному участку 5 Кл электричества?

4. Проволочная спираль, сопротивление
которой в нагретом состоянии равно 55
Ом, включена в сеть. Сила тока в спирали
2 А. Какое количество теплоты выделяет
эта спираль за 1 минуту?

5. Установите соответствие между
физическими величинами и формулами, по
которым эти величины определяются.

ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА

А) Удельное сопротивление Б) Электрическая
мощность В) Электродвижущая сила

ФОРМУЛА

Вариант 4

1. Определите напряжение на концах
стального проводника длиной 140 см и
площадью поперечного сечения 0,2 мм², в
котором сила тока 250 мА. Удельное
сопротивление стали 2·10^{– 7} Ом·м.

2. ЭДС элемента 1,5 В, а внутреннее
сопротивление 0,5 Ом. Какова сила тока в
цепи, если сопротивление внешней цепи
равно 2 Ом?

3. Определите силу тока в электрочайнике,
включенном в сеть с напряжением 220 В,
если сопротивление нити накала равно
40 Ом.

4. Чему равно напряжение на концах
проводника, если при прохождении по
нему электрического тока 4 А в течение
2 минут, выделяется 192 кДж теплоты?

5. Установите соответствие между
физическими величинами и единицами
измерения этих величин.

ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА

А) Сила тока Б) Электрическая мощность В)
Работа тока

ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ

1) Джоуль 2) Ампер 3) Ом 4) Ватт 5) Вольт

Тема №8713 ИДЗ по физике Электромагнитная индукция 27

Тема №8713

Мы просвятим вас с новой изучаемой темой ИДЗ по физике Электромагнитная индукция 27 с порядковым номером 8713, которая поможет при выполнении домашних заданий по предмету Физика. Если после изучения данного материала у вас появились вопросы, то вы можете задать их в форме ниже, другие единомышленники, возможно, помогут вам.

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ № 14. Электромагнитная индукция.
ВАРИАНТ № 1.
1. Соленоид содержит 100 витков проволоки. Найти ЭДС индукции, если в этом
соленоиде за 5 мс магнитный поток равномерно изменился от 3 мВб до 1,5 мВб.
2. Какой заряд пройдет через сечение провода, из которого сделан виток, при увеличении
пронизывающего его магнитного потока от 3 до 11 мВб? Сопротивление витка 4 Ом.
3. Магнитный поток, пронизывающий катушку, изменяется со временем, как показано на
рисунке. Начертить график изменения ЭДС индукции, наводимой в катушке.
4. Рамку, площадь которой равна 2м2
, пронизывают линии индукции магнитного поля
под углом 30° к плоскости рамки. Чему равен магнитный поток, пронизывающий
рамку, если индукция магнитного поля 2 Тл?
5. С какой скоростью надо перемещать проводник, длина активной части которого 1 м,
под углом 60° к вектору магнитной индукции, модуль которого 0,2 Тл, чтобы в
проводнике возбудилась ЭДС индукции 1 В? Ответ округлите до целых.
6. Какова индуктивность катушки, если при равномерном изменении в ней тока от 5 до
10 А за 0,1 с возникает ЭДС самоиндукции равная 30 В?

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ № 14. Электромагнитная индукция.
ВАРИАНТ № 2.
1. В контуре проводника магнитный поток изменился за 0,3 с на 0,06 Вб. Какова скорость
изменения магнитного потока? Какова ЭДС индукции в контуре?
2. Какой заряд пройдет через сечение провода, из которого сделан виток, при увеличении
пронизывающего его магнитного потока от 2 до 10 мВб? Сопротивление витка 2 Ом.
3. Магнитный поток, пронизывающий катушку, изменяется со временем, как показано на
рисунке. Начертить график изменения ЭДС индукции, наводимой в катушке.
4. Рассчитайте магнитный поток, пронизывающий плоскую прямоугольную площадку со
сторонами 25 и 60 см, если магнитная индукция во всех точках площадки равна 1,5 Тл,
а вектор магнитной индукции образует с нормалью к этой площадке угол 60°.
5. Какую длину активной части должен иметь проводник, чтобы при перемещении его со
скоростью 15 м/с перпендикулярно вектору магнитной индукции, равной 0,4 Тл, в нем
возбуждалась ЭДС индукции 3 В?
6. Какова скорость изменения силы тока в обмотке реле с индуктивностью 3,5 Гн, если в
ней возбуждается ЭДС самоиндукции 70 В?

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ № 14. Электромагнитная индукция.
ВАРИАНТ № 3.
1. За 5 мс в соленоиде, содержащем 500 витков провода, магнитный поток равномерно
убывает с 7 до 3 мВб. Найдите ЭДС индукции в соленоиде.
2. Плоский виток площадью 10 см2
помещен в однородное магнитное поле
перпендикулярно линиям магнитной индукции. Сопротивление витка 1 Ом. Какой ток
потечет по витку, если магнитная индукция поля будет убывать со скоростью 0,01
Тл/с?
3. Магнитный поток, пронизывающий катушку, изменяется со временем, как показано на
рисунке. Начертить график изменения ЭДС индукции, наводимой в катушке.
4. Какова индукция магнитного поля, если в проводнике с длиной активной части 50 см,
перемещающемся со скоростью 10 м/с перпендикулярно вектору индукции,
возбуждалась ЭДС индукции 1,5 В?
5. Какова индуктивность витка проволоки, если при силе тока 6 А создается магнитный
поток 12·10-3 Вб? Зависит ли индуктивность витка от силы тока в нем?
6. Какова скорость изменения силы тока в обмотке реле с индуктивностью 3,5 Гн, если в
ней возбуждается ЭДС самоиндукции 70 В?

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ № 14. Электромагнитная индукция.
ВАРИАНТ № 4.
1. Найдите скорость изменения магнитного потока в соленоиде, состоящем из 2000
витков, при возбуждении в нем ЭДС индукции 120 В.
2. За 5 мс в соленоиде, содержащем 200 витков провода, магнитный поток равномерно
убывает с 8 до 6 мВб. Определите ЭДС индукции в соленоиде, а также силу
индукционного тока в нем, если сопротивление равно 40 Ом.
3. Магнитный поток, пронизывающий катушку, изменяется со временем, как показано на
рисунке. Начертить график изменения ЭДС индукции, наводимой в катушке.
4. Рассчитайте магнитный поток, пронизывающий плоскую прямоугольную площадку со
сторонами 25 и 30 см, если магнитная индукция во всех точках площадки равна 10 Тл,
а вектор магнитной индукции образует с нормалью к этой площадке угол 60°.
5. Найдите ЭДС индукции на концах крыльев самолета (размах крыльев 36,5 м),
летящего горизонтально со скоростью 900 км/ч, если вертикальная составляющая
вектора индукции магнитного поля Земли 5·10-3
Тл. Ответ округлите до целых.
6. Какова индуктивность витка проволоки, если при силе тока 6 А создается магнитный
поток 24·10-3 Вб? Зависит ли индуктивность витка от силы тока в нем?

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ № 14. Электромагнитная индукция.
ВАРИАНТ № 5.
1. Магнитный поток, пронизывающий контур проводника. Равномерно изменился на 0,6
Вб так, что ЭДС индукции оказалась равной 1,2 В. Найдите время изменения
магнитного потока.
2. Какой заряд пройдет через сечение провода, из которого сделан виток, при увеличении
пронизывающего его магнитного потока от 2 до 7 мВб? Сопротивление витка 0,5 Ом.
3. Магнитный поток, пронизывающий катушку, изменяется со временем, как показано на
рисунке. Начертить график изменения ЭДС индукции, наводимой в катушке.
4. Прямолинейный проводник с активной длиной 70 см пересекает однородное
магнитное поле под углом 30° со скоростью 10 м/с. Определить индукцию магнитного
поля, если ЭДС, индуцируемая в проводнике, равна 4,9 В.
5. Какова индуктивность катушки, если при равномерном изменении в ней тока от 5 до
10 А за 0,1 с возникает ЭДС самоиндукции равная 40 В?
6. Какова скорость изменения силы тока в обмотке реле с индуктивностью 3,5 Гн, если в
ней возбуждается ЭДС самоиндукции 77 В?

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ № 14. Электромагнитная индукция.
ВАРИАНТ № 6.
1. За 5 мс в соленоиде, содержащем 600 витков провода, магнитный поток равномерно
убывает с 9 до 7 мВб. Определите ЭДС индукции в соленоиде.
2. Какой заряд пройдет через сечение провода, из которого сделан виток, при увеличении
пронизывающего его магнитного потока от 2 до 10 мВб? Сопротивление витка 0,4 Ом.
3. Магнитный поток, пронизывающий катушку, изменяется со временем, как показано на
рисунке. Начертить график изменения ЭДС индукции, наводимой в катушке.
4. Рамку, площадь которой равна 2м2
, пронизывают линии индукции магнитного поля
под углом 30° к плоскости рамки. Чему равен магнитный поток, пронизывающий
рамку, если индукция магнитного поля 3 Тл?
5. С какой скоростью надо перемещать проводник, длина активной части которого 1 м,
под углом 30° к вектору магнитной индукции, модуль которого 0,2 Тл, чтобы в
проводнике возбудилась ЭДС индукции 1 В?
6. Какова скорость изменения силы тока в обмотке реле с индуктивностью 3,5 Гн, если в
ней возбуждается ЭДС самоиндукции 77 В?

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ № 14. Электромагнитная индукция.
ВАРИАНТ № 7.
1. В однородном магнитном поле расположен виток площадью 50 см2
. Плоскость витка
составляет с направлением магнитного поля угол 30°. Индукция поля 0,2 Тл. Чему
будет равно среднее значение ЭДС индукции, возникающей в витке при выключении
поля за время 0,02 с?
2. За 5 мс в соленоиде, содержащем 100 витков провода, магнитный поток равномерно
убывает с 8 до 6 мВб. Определите ЭДС индукции в соленоиде, а также силу
индукционного тока в нем, если сопротивление равно 40 Ом.
3. Магнитный поток, пронизывающий катушку, изменяется со временем, как показано на
рисунке. Начертить график изменения ЭДС индукции, наводимой в катушке.
4. Рассчитайте магнитный поток, пронизывающий плоскую прямоугольную площадку со
сторонами 12,5 и 60 см, если магнитная индукция во всех точках площадки равна 8 Тл,
а вектор магнитной индукции образует с нормалью к этой площадке угол 60°.
5. Какую длину активной части должен иметь проводник, чтобы при перемещении его со
скоростью 15 м/с перпендикулярно вектору магнитной индукции, равной 0,2 Тл, в нем
возбуждалась ЭДС индукции 3 В?
6. Какова индуктивность витка проволоки, если при силе тока 5 А создается магнитный
поток 12·10-3 Вб? Зависит ли индуктивность витка от силы тока в нем?

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ № 14. Электромагнитная индукция.
ВАРИАНТ № 8.
1. В обмотке на стальном сердечнике с площадью поперечного сечения 100 см2
в течение
0,01 с возбуждается ЭДС индукции 150 В при изменении магнитной индукции от 0,3
Тл до 1,3 Тл. Сколько витков провода в данной обмотке?
2. Какой заряд пройдет через сечение провода, из которого сделан виток, при увеличении
пронизывающего его магнитного потока от 2 до 12 мВб? Сопротивление витка 0,4 Ом.
3. Магнитный поток, пронизывающий катушку, изменяется со временем, как показано на
рисунке. Начертить график изменения ЭДС индукции, наводимой в катушке.
4. Найдите ЭДС индукции на концах крыльев самолета (размах крыльев 36,5 м),
летящего горизонтально со скоростью 936 км/ч, если вертикальная составляющая
вектора индукции магнитного поля Земли 5·10-3
Тл. Ответ округлите до целых.
5. Индуктивность контура 50 мГн. Чему равен магнитный поток, пронизывающий
контур, если сила тока в нем 8 А?
6. Какова индуктивность витка проволоки, если при силе тока 5 А создается магнитный
поток 12·10-3 Вб? Зависит ли индуктивность витка от силы тока в нем?

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ № 14. Электромагнитная индукция.
ВАРИАНТ № 9.
1. Соленоид содержит 150 витков проволоки. Найти ЭДС индукции, если в этом
соленоиде за 5 мс магнитный поток равномерно изменился от 3 мВб до 1,5 мВб.
2. Плоский виток площадью 10 см2
помещен в однородное магнитное поле
перпендикулярно линиям магнитной индукции. Сопротивление витка 1 Ом. Какой ток
протечет по витку, если магнитная индукция начнет убывать со скоростью 0,01 Тл/с?
3. Магнитный поток, пронизывающий катушку, изменяется со временем, как показано на
рисунке. Начертить график изменения ЭДС индукции, наводимой в катушке.
4. Рамку, площадь которой равна 2м2
, пронизывают линии индукции магнитного поля
под углом 30° к плоскости рамки. Чему равен магнитный поток, пронизывающий
рамку, если индукция магнитного поля 4 Тл?
5. Какова индукция магнитного поля, если в проводнике с длиной активной части 50 см,
перемещающемся со скоростью 10 м/с перпендикулярно вектору индукции,
возбуждалась ЭДС индукции 2,5 В?
6. Какова индуктивность катушки, если при равномерном изменении в ней тока от 5 до
10 А за 0,2 с возникает ЭДС самоиндукции равная 20 В?

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ № 14. Электромагнитная индукция.
ВАРИАНТ № 10.
1. Виток площадью 2 см2
расположен перпендикулярно к линиям индукции магнитного
однородного поля. Чему равна индуцированная в витке ЭДС, если за время 0,05 с
магнитная индукция равномерно убывает с 0,5 до 0,1 Тл?
2. Какой заряд пройдет через сечение провода, из которого сделан виток, при увеличении
пронизывающего его магнитного потока от 3 до 8 мВб? Сопротивление витка 0,04 Ом.
3. Магнитный поток, пронизывающий катушку, изменяется со временем, как показано на
рисунке. Начертить график изменения ЭДС индукции, наводимой в катушке.
4. Рассчитайте магнитный поток, пронизывающий плоскую прямоугольную площадку со
сторонами 25 и 60 см, если магнитная индукция во всех точках площадки равна 5 Тл, а
вектор магнитной индукции образует с нормалью к этой площадке угол 60°.
5. Найдите ЭДС индукции на концах крыльев самолета (размах крыльев 36,5 м),
летящего горизонтально со скоростью 864 км/ч, если вертикальная составляющая
вектора индукции магнитного поля Земли 5·10-3
Тл.
6. Какова скорость изменения силы тока в обмотке реле с индуктивностью 2,5 Гн, если в
ней возбуждается ЭДС самоиндукции 70 В?

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ № 14. Электромагнитная индукция.
ВАРИАНТ № 11.
1. Какой магнитный поток пронизывал каждый виток катушки, имеющей 1000 витков,
если при равномерном исчезновении магнитного поля в течение промежутка времени
0,1 с в катушке индуцируется ЭДС 10 В?
2. Плоский виток площадью 20 см2
помещен в однородное магнитное поле
перпендикулярно линиям магнитной индукции. Сопротивление витка 1 Ом. Какой ток
потечет по витку, если магнитная индукция поля будет убывать со скоростью 0,01
Тл/с?
3. Магнитный поток, пронизывающий катушку, изменяется со временем, как показано на
рисунке. Начертить график изменения ЭДС индукции, наводимой в катушке.
4. С какой скоростью надо перемещать проводник, длина активной части которого 1 м,
под углом 30° к вектору магнитной индукции, модуль которого 0,4 Тл, чтобы в
проводнике возбудилась ЭДС индукции 1 В?
5. Какова индуктивность витка проволоки, если при силе тока 2 А создается магнитный
поток 12·10-3 Вб? Зависит ли индуктивность витка от силы тока в нем?
6. Какова скорость изменения силы тока в обмотке реле с индуктивностью 2,5 Гн, если в
ней возбуждается ЭДС самоиндукции 70 В?

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ № 14. Электромагнитная индукция.
ВАРИАНТ № 12.
1. За 4 мс в соленоиде, содержащем 1000 витков провода, магнитный поток равномерно
убывает с 7 до 3 мВб. Найдите ЭДС индукции в соленоиде.
2. Плоский виток площадью 10 см2
помещен в однородное магнитное поле
перпендикулярно линиям магнитной индукции. Сопротивление витка 1 Ом. Какой ток
потечет по витку, если магнитная индукция поля будет убывать со скоростью 0,1 Тл/с?
3. Магнитный поток, пронизывающий катушку, изменяется со временем, как показано на
рисунке. Начертить график изменения ЭДС индукции, наводимой в катушке.
4. Какую длину активной части должен иметь проводник, чтобы при перемещении его со
скоростью 3 м/с перпендикулярно вектору магнитной индукции, равной 0,4 Тл, в нем
возбуждалась ЭДС индукции 3 В?
5. Какова индуктивность витка проволоки, если при силе тока 3 А создается магнитный
поток 15·10-3 Вб? Зависит ли индуктивность витка от силы тока в нем?
6. Какова скорость изменения силы тока в обмотке реле с индуктивностью 2,5 Гн, если в
ней возбуждается ЭДС самоиндукции 70 В?

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ № 14. Электромагнитная индукция.
ВАРИАНТ № 13.
1. Найдите скорость изменения магнитного потока в соленоиде, состоящем из 1000
витков, при возбуждении в нем ЭДС индукции 120 В.
2. За 10 мс в соленоиде, содержащем 500 витков провода, магнитный поток равномерно
убывает с 7 до 5 мВб. Определите ЭДС индукции в соленоиде, а также силу
индукционного тока в нем, если сопротивление равно 10 Ом.
3. Магнитный поток, пронизывающий катушку, изменяется со временем, как показано на
рисунке. Начертить график изменения ЭДС индукции, наводимой в катушке.
4. Рамку, площадь которой равна 2м2
, пронизывают линии индукции магнитного поля
под углом 30° к плоскости рамки. Чему равен магнитный поток, пронизывающий
рамку, если индукция магнитного поля 10 Тл?
5. Прямолинейный проводник с активной длиной 80 см пересекает однородное
магнитное поле под углом 30° со скоростью 10 м/с. Определить индукцию магнитного
поля, если ЭДС, индуцируемая в проводнике, равна 6,4 В.
6. Какова индуктивность катушки, если при равномерном изменении в ней тока на 5 А за
0,3 с возникает ЭДС самоиндукции равная 60 В?

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ № 14. Электромагнитная индукция.
ВАРИАНТ № 14.
1. Соленоид содержит 150 витков проволоки. Найти ЭДС индукции, если в этом
соленоиде за 5 мс магнитный поток равномерно изменился от 3 мВб до 6 мВб.
2. Магнитный поток, пронизывающий контур проводника., равномерно изменился на 0,6
Вб так, что ЭДС индукции оказалась равной 2,4 В. Найдите время изменения
магнитного потока. Найдите силу индукционного тока, если сопротивление
проводника 0,24 Ом.
3. Магнитный поток, пронизывающий катушку, изменяется со временем, как показано на
рисунке. Начертить график изменения ЭДС индукции, наводимой в катушке.
4. Рассчитайте магнитный поток, пронизывающий плоскую прямоугольную площадку со
сторонами 25 и 60 см, если магнитная индукция во всех точках площадки равна 3 Тл, а
вектор магнитной индукции образует с нормалью к этой площадке угол 60°.
5. Какова индукция магнитного поля, если в проводнике с длиной активной части 50 см,
перемещающемся со скоростью 10 м/с перпендикулярно вектору индукции,
возбуждалась ЭДС индукции 3,5 В?
6. Какова скорость изменения силы тока в обмотке реле с индуктивностью 1,5 Гн, если в
ней возбуждается ЭДС самоиндукции 60 В?

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ № 14. Электромагнитная индукция.
ВАРИАНТ № 15.
1. За 5 мс в соленоиде, содержащем 500 витков провода, магнитный поток равномерно
убывает с 9 до 7 мВб. Определите ЭДС индукции в соленоиде.
2. Плоский виток площадью 30 см2
помещен в однородное магнитное поле
перпендикулярно линиям магнитной индукции. Сопротивление витка 1 Ом. Какой ток
потечет по витку, если магнитная индукция поля будет убывать со скоростью 0,01
Тл/с?
3. Магнитный поток, пронизывающий катушку, изменяется со временем, как показано на
рисунке. Начертить график изменения ЭДС индукции, наводимой в катушке.
4. Прямолинейный проводник с активной длиной 90 см пересекает однородное
магнитное поле под углом 30° со скоростью 10 м/с. Определить индукцию магнитного
поля, если ЭДС, индуцируемая в проводнике, равна 8,1 В.
5. Какова индуктивность витка проволоки, если при силе тока 4 А создается магнитный
поток 12·10-3 Вб? Зависит ли индуктивность витка от силы тока в нем?
6. Какова скорость изменения силы тока в обмотке реле с индуктивностью 1,5 Гн, если в
ней возбуждается ЭДС самоиндукции 60 В?

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ № 14. Электромагнитная индукция.
ВАРИАНТ № 16.
1. В однородном магнитном поле расположен виток площадью 100 см2
. Плоскость витка
составляет с направлением магнитного поля угол 30°. Индукция поля 0,2 Тл. Чему
будет равно среднее значение ЭДС индукции, возникающей в витке при выключении
поля за время 0,01 с?
2. Какой заряд пройдет через сечение провода, из которого сделан виток, при увеличении
пронизывающего его магнитного потока от 2 до 6 мВб? Сопротивление витка 0,2 Ом.
3. Магнитный поток, пронизывающий катушку, изменяется со временем, как показано на
рисунке. Начертить график изменения ЭДС индукции, наводимой в катушке.
4. С какой скоростью надо перемещать проводник, длина активной части которого 1 м,
под углом 30° к вектору магнитной индукции, модуль которого 0,8 Тл, чтобы в
проводнике возбудилась ЭДС индукции 1 В?
5. Индуктивность контура 40 мГн. Чему равен магнитный поток, пронизывающий
контур, если сила тока в нем 5 А?
6. Какова скорость изменения силы тока в обмотке реле с индуктивностью 1,5 Гн, если в
ней возбуждается ЭДС самоиндукции 60 В?

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ № 14. Электромагнитная индукция.
ВАРИАНТ № 17.
1. Соленоид содержит 200 витков проволоки. Найти ЭДС индукции, если в этом
соленоиде за 5 мс магнитный поток равномерно изменился от 3 мВб до 1 мВб.
2. Плоский виток площадью 20 см2
помещен в однородное магнитное поле
перпендикулярно линиям магнитной индукции. Сопротивление витка 2 Ом. Какой ток
протечет по витку, если магнитная индукция начнет убывать со скоростью 0,01 Тл/с?
3. Магнитный поток, пронизывающий катушку, изменяется со временем, как показано на
рисунке. Начертить график изменения ЭДС индукции, наводимой в катушке.
4. Рамку, площадь которой равна 1м2
, пронизывают линии индукции магнитного поля
под углом 30° к плоскости рамки. Чему равен магнитный поток, пронизывающий
рамку, если индукция магнитного поля 2 Тл?
5. Какую длину активной части должен иметь проводник, чтобы при перемещении его со
скоростью 20 м/с перпендикулярно вектору магнитной индукции, равной 0,1 Тл, в нем
возбуждалась ЭДС индукции 4 В?
6. Какова индуктивность катушки, если при равномерном изменении в ней тока на 5 А за
0,3 с возникает ЭДС самоиндукции равная 40 В?

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ № 14. Электромагнитная индукция.
ВАРИАНТ № 18.
1. Виток площадью 4 см2
расположен перпендикулярно к линиям индукции магнитного
однородного поля. Чему равна индуцированная в витке ЭДС, если за время 0,05 с
магнитная индукция равномерно убывает с 0,6 до 0,2 Тл?
2. Какой заряд пройдет через сечение провода, из которого сделан виток, при увеличении
пронизывающего его магнитного потока от 4 до 8 мВб? Сопротивление витка 0,08 Ом.
3. Магнитный поток, пронизывающий катушку, изменяется со временем, как показано на
рисунке. Начертить график изменения ЭДС индукции, наводимой в катушке.
4. Рассчитайте магнитный поток, пронизывающий плоскую прямоугольную площадку со
сторонами 30 и 60 см, если магнитная индукция во всех точках площадки равна 1,5 Тл,
а вектор магнитной индукции образует с нормалью к этой площадке угол 60°.
5. Какова индукция магнитного поля, если в проводнике с длиной активной части 50 см,
перемещающемся со скоростью 10 м/с перпендикулярно вектору индукции,
возбуждалась ЭДС индукции 4,5 В?
6. Какова скорость изменения силы тока в обмотке реле с индуктивностью 2,5 Гн, если в
ней возбуждается ЭДС самоиндукции 57,5 В?

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ № 14. Электромагнитная индукция.
ВАРИАНТ № 19.
1. Виток площадью 5 см2
расположен перпендикулярно к линиям индукции магнитного
однородного поля. Чему равна индуцированная в витке ЭДС, если за время 0,01 с
магнитная индукция равномерно убывает с 0,7 до 0,3 Тл?
2. За 5 мс в соленоиде, содержащем 400 витков провода, магнитный поток равномерно
убывает с 8 до 6 мВб. Определите ЭДС индукции в соленоиде, а также силу
индукционного тока в нем, если сопротивление равно 40 Ом.
3. Магнитный поток, пронизывающий катушку, изменяется со временем, как показано на
рисунке. Начертить график изменения ЭДС индукции, наводимой в катушке.
4. Найдите ЭДС индукции на концах крыльев самолета (размах крыльев 36,5 м),
летящего горизонтально со скоростью 828 км/ч, если вертикальная составляющая
вектора индукции магнитного поля Земли 5·10-3
Тл. Ответ округлите до целых.
5. Какова индуктивность витка проволоки, если при силе тока 7 А создается магнитный
поток 14·10-3 Вб? Зависит ли индуктивность витка от силы тока в нем?
6. Какова скорость изменения силы тока в обмотке реле с индуктивностью 2,5 Гн, если в
ней возбуждается ЭДС самоиндукции 57,5 В?

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ № 14. Электромагнитная индукция.
ВАРИАНТ № 20.
1. Соленоид содержит 150 витков проволоки. Найти ЭДС индукции, если в этом
соленоиде за 4 мс магнитный поток равномерно изменился от 5 мВб до 3 мВб.
2. Плоский виток площадью 50 см2
помещен в однородное магнитное поле
перпендикулярно линиям магнитной индукции. Сопротивление витка 5 Ом. Какой ток
протечет по витку, если магнитная индукция начнет убывать со скоростью 0,02 Тл/с?
3. Магнитный поток, пронизывающий катушку, изменяется со временем, как показано на
рисунке. Начертить график изменения ЭДС индукции, наводимой в катушке.
4. Какую длину активной части должен иметь проводник, чтобы при перемещении его со
скоростью 5 м/с перпендикулярно вектору магнитной индукции, равной 0,2 Тл, в нем
возбуждалась ЭДС индукции 1 В?
5. Индуктивность контура 30 мГн. Чему равен магнитный поток, пронизывающий
контур, если сила тока в нем 8 А?
6. Какова скорость изменения силы тока в обмотке реле с индуктивностью 1,5 Гн, если в
ней возбуждается ЭДС самоиндукции 42 В?

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ № 14. Электромагнитная индукция.
ВАРИАНТ № 21.
1. Соленоид содержит 150 витков проволоки. Найти ЭДС индукции, если в этом
соленоиде за 10 мс магнитный поток равномерно изменился от 3 мВб до 1,5 мВб.
2. За 10 мс в соленоиде, содержащем 500 витков провода, магнитный поток равномерно
убывает с 7 до 5 мВб. Определите ЭДС индукции в соленоиде, а также силу
индукционного тока в нем, если сопротивление равно 10 Ом.
3. Магнитный поток, пронизывающий катушку, изменяется со временем, как показано на
рисунке. Начертить график изменения ЭДС индукции, наводимой в катушке.
4. С какой скоростью надо перемещать проводник, длина активной части которого 2 м,
под углом 30° к вектору магнитной индукции, модуль которого 0,4 Тл, чтобы в
проводнике возбудилась ЭДС индукции 1 В?
5. Какова индуктивность катушки, если при равномерном изменении в ней тока на 2 А за
0,5 с возникает ЭДС самоиндукции равная 20 В?
6. Какова скорость изменения силы тока в обмотке реле с индуктивностью 1,5 Гн, если в
ней возбуждается ЭДС самоиндукции 42 В?

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ № 14. Электромагнитная индукция.
ВАРИАНТ № 22.
1. Найдите скорость изменения магнитного потока в соленоиде, состоящем из 100 витков,
при возбуждении в нем ЭДС индукции 50 В.
2. Плоский виток площадью 40 см2
помещен в однородное магнитное поле
перпендикулярно линиям магнитной индукции. Сопротивление витка 1 Ом. Какой ток
потечет по витку, если магнитная индукция поля будет убывать со скоростью 0,01
Тл/с?
3. Магнитный поток, пронизывающий катушку, изменяется со временем, как показано на
рисунке. Начертить график изменения ЭДС индукции, наводимой в катушке.
4. Какова индукция магнитного поля, если в проводнике с длиной активной части 50 см,
перемещающемся со скоростью 10 м/с перпендикулярно вектору индукции,
возбуждалась ЭДС индукции 6,5 В?
5. Какова скорость изменения силы тока в обмотке реле с индуктивностью 3,5 Гн, если в
ней возбуждается ЭДС самоиндукции 73,5 В?
6. Какова скорость изменения силы тока в обмотке реле с индуктивностью 2,5 Гн, если в
ней возбуждается ЭДС самоиндукции 57,5 В?

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ № 14. Электромагнитная индукция.
ВАРИАНТ № 23.
1. Сколько витков должна содержать катушка с площадью поперечного сечения 40 см2
,
чтобы при изменении магнитной индукции от 0,1 до 0,4 Тл в течение 10 мс в ней
возбуждалась ЭДС 15 В?
2. За 5 мс в соленоиде, содержащем 20 витков провода, магнитный поток равномерно
убывает с 8 до 6 мВб. Определите ЭДС индукции в соленоиде, а также силу
индукционного тока в нем, если сопротивление равно 40 Ом.
3. Магнитный поток, пронизывающий катушку, изменяется со временем, как показано на
рисунке. Начертить график изменения ЭДС индукции, наводимой в катушке.
4. Рамку, площадь которой равна 3м2
, пронизывают линии индукции магнитного поля
под углом 30° к плоскости рамки. Чему равен магнитный поток, пронизывающий
рамку, если индукция магнитного поля 2 Тл?
5. Найдите ЭДС индукции на концах крыльев самолета (размах крыльев 36,5 м),
летящего горизонтально со скоростью 792 км/ч, если вертикальная составляющая
вектора индукции магнитного поля Земли 5·10-3
Тл. Ответ округлите до целых.
6. Какова индуктивность витка проволоки, если при силе тока 2 А создается магнитный
поток 8·10-3 Вб? Зависит ли индуктивность витка от силы тока в нем?
ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ № 14. Электромагнитная индукция.
ВАРИАНТ № 24.
1. Найти скорость изменения магнитного потока в соленоиде из 100 витков при
возбуждении в нем ЭДС индукции 150 В?
2. За 5 мс в соленоиде, содержащем 400 витков провода, магнитный поток равномерно
убывает с 8 до 6 мВб. Определите ЭДС индукции в соленоиде, а также силу
индукционного тока в нем, если сопротивление равно 40 Ом.
3. Магнитный поток, пронизывающий катушку, изменяется со временем, как показано на
рисунке. Начертить график изменения ЭДС индукции, наводимой в катушке.

4. Какова индукция магнитного поля, если в проводнике с длиной активной части 50 см,
перемещающемся со скоростью 10 м/с перпендикулярно вектору индукции,
возбуждалась ЭДС индукции 7,5 В?
5. Какова индуктивность витка проволоки, если при силе тока 6 А создается магнитный
поток 18·10-3 Вб? Зависит ли индуктивность витка от силы тока в нем?
6. Какова скорость изменения силы тока в обмотке реле с индуктивностью 1,5 Гн, если в
ней возбуждается ЭДС самоиндукции 42 В?

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ № 14. Электромагнитная индукция.
ВАРИАНТ № 25.
1. Сколько витков должна содержать катушка с площадью поперечного сечения 40 см2
,
чтобы при изменении магнитной индукции от 0,1 до 0,4 Тл в течение 3 мс в ней
возбуждалась ЭДС 10 В?
2. Какой заряд пройдет через сечение провода, из которого сделан виток, при увеличении
пронизывающего его магнитного потока от 3 до 11 мВб? Сопротивление витка 4 Ом.
3. Магнитный поток, пронизывающий катушку, изменяется со временем, как показано на
рисунке. Начертить график изменения ЭДС индукции, наводимой в катушке.

4. Какую длину активной части должен иметь проводник, чтобы при перемещении его со
скоростью 5 м/с перпендикулярно вектору магнитной индукции, равной 0,4 Тл, в нем
возбуждалась ЭДС индукции 2 В?
5. Какова индуктивность катушки, если при равномерном изменении в ней тока на 2 А за
0,4 с возникает ЭДС самоиндукции равная 25 В?
6. Какова скорость изменения силы тока в обмотке реле с индуктивностью 1,5 Гн, если в
ней возбуждается ЭДС самоиндукции 42 В?
7.
ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ № 14. Электромагнитная индукция.
ВАРИАНТ № 26.
1. Соленоид содержит 150 витков проволоки. Найти ЭДС индукции, если в этом
соленоиде за 5 мс магнитный поток равномерно изменился от 4 мВб до 1,5 мВб.
2. Какой заряд пройдет через сечение провода, из которого сделан виток, при увеличении
пронизывающего его магнитного потока от 2 до 10 мВб? Сопротивление витка 0,5 Ом.
3. Магнитный поток, пронизывающий катушку, изменяется со временем, как показано на
рисунке. Начертить график изменения ЭДС индукции, наводимой в катушке.

4. Рамку, площадь которой равна 4м2
, пронизывают линии индукции магнитного поля
под углом 30° к плоскости рамки. Чему равен магнитный поток, пронизывающий
рамку, если индукция магнитного поля 2 Тл?
5. С какой скоростью надо перемещать проводник, длина активной части которого 0,5 м,
под углом 30° к вектору магнитной индукции, модуль которого 0,8 Тл, чтобы в
проводнике возбудилась ЭДС индукции 1 В?
6. Какова скорость изменения силы тока в обмотке реле с индуктивностью 1,5 Гн, если в
ней возбуждается ЭДС самоиндукции 42 В?

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ № 14. Электромагнитная индукция.
ВАРИАНТ № 27.
1. Найдите скорость изменения магнитного потока в соленоиде, состоящем из 1000
витков, при возбуждении в нем ЭДС индукции 120 В.
2. За 10 мс в соленоиде, содержащем 500 витков провода, магнитный поток равномерно
убывает с 7 до 5 мВб. Определите ЭДС индукции в соленоиде, а также силу
индукционного тока в нем, если сопротивление равно 10 Ом.
3. Магнитный поток, пронизывающий катушку, изменяется со временем, как показано на
рисунке. Начертить график изменения ЭДС индукции, наводимой в катушке.
4. Рамку, площадь которой равна 2м2
, пронизывают линии индукции магнитного поля
под углом 30° к плоскости рамки. Чему равен магнитный поток, пронизывающий
рамку, если индукция магнитного поля 10 Тл?
5. Прямолинейный проводник с активной длиной 80 см пересекает однородное
магнитное поле под углом 30° со скоростью 10 м/с. Определить индукцию магнитного
поля, если ЭДС, индуцируемая в проводнике, равна 6,4 В.
6. Какова индуктивность катушки, если при равномерном изменении в ней тока на 5 А за
0,3 с возникает ЭДС самоиндукции равная 60 В?
 

Средний уровень — стр. 2

Средний
уровень

1. Проволочная
   рамка находится в однородном магнитном
   поле. В каких случаях в ней может
   возникнуть индукционный ток?

2. Северный
   полюс магнита удаляется от металлического
   кольца, как показано на рис 13.5. Определите
   направление индукционного тока в
   кольце.

Рис
13.5

3. На
   рис 13.6 приведен случай электромагнитной
   индукции. Сформулируйте и решите задачу.

N

Рис
13.6

4. Какого
   направления ток будет индуцироваться
   в катушке В при размыкании и замыкании
   ключа в цепи катушки А (рис 13.7)?

G

Рис
13. 7

5. На
   рис 13.8 приведен случай электромагнитной
   индукции. Сформулируйте и решите задачу.

Рис
13.8

6. Какова
   индуктивность катушки, если при
   равномерном изменении в ней тока от 5
   до 10
   А
   за 0,1 с
   возникает ЭДС самоиндукции, равная 20
   В?

7. Какова
   скорость изменения силы тока в обмотке
   реле с индуктивностью 3,5 Гн,
   если в ней возбуждается ЭДС самоиндукции
   105 В?

8. Катушку
   индуктивностью 1 Гн
   подключают к источнику постоянного
   напряжения 20 В.
   Определите время, за которое сила тока
   в ней достигает 30 А.

9. Индуктивность
   катушки 50 мГн
   и сопротивление 5 Ом.
   Каким будет напряжение на зажимах
   катушки, если ток в ней равномерно
   возрастает со скоростью 1000 А/с?
   Сила тока в этот момент равна 17
   А.

10. Какова
    индуктивность витка проволоки, если
    при силе тока 6 А
    создается магнитный поток
    Вб?
    Зависит ли индуктивность витка от силы
    тока в нем?

11. Индуктивность
    контура 0,05 Гн.
    Чему равен магнитный поток, пронизывающий
    контур, если сила тока в нем 8 А?

Достаточный
уровень

1. Сквозь
   горизонтальное проводящее кольцо
   одновременно падают с одинаковой высоты
   алюминиевый брусок и магнит. Какой
   предмет упадет первым?

С
какой скоростью надо перемещать
проводник, длина активной части которого
1 м,
под углом
к вектору
магнитной индукции, модуль которого
равен 0,2
Тл,
чтобы в проводнике возбудилась Эдс
индукции 1 В?

2. Почему
   для обнаружения индукционного тока
   замкнутый проводник лучше брать в виде
   катушки, а не в виде скрученного вдвое
   прямолинейного провода?

Какую
длину активной части должен иметь
проводник, чтобы при перемещении его
со скоростью 15 м/с
перпендикулярно вектору магнитной
индукции, равной 0,4 Тл,
в нем возбуждалась ЭДС индукции 3 В?

3. На
   вертикальном сердечнике электромагнита
   лежит монета. Что произойдет, если
   включить ток в катушке электромагнита?

Какова
индукция магнитного поля, если в
проводнике с длиной активной части 50
см,
перемещающемся со скоростью 10 м/с
перпендикулярно вектору магнитной
индукции, возбуждалась ЭДС индукции
1,5 В?

4. Почему
   при замыкании цепи питания трансформатора
   или электродвигателя может возникнуть
   сильная искра?

Найдите
ЭДС индукции на концах крыльев самолета
(размах крыльев 36,5 м),
летящего горизонтально со скоростью
900 км/ч,
если вертикальная составляющая вектора
индукции магнитного поля Земли
Тл.

5. Почему
   иногда недалеко от места удара молнии
   могут расплавиться предохранители в
   осветительной сети и повредиться
   чувствительные электроизмерительные
   приборы?

Проводник
с активной длиной 15 см
движется со скоростью 10 м/с
перпендикулярно линиям индукции
однородного магнитного поля с индукцией
2 Тл.
Какая сила тока возникает в проводнике,
если его замкнуть накоротко? Сопротивление
цепи 0,5 Ом.

6. Магнит
   свободно падает внутри медной трубки
   вдоль ее оси. Можно ли пользоваться
   формулой
   для вычисления
   скорости его падения с высоты H?

Прямолинейный
проводник с активной длиной 0,7 м
пересекает однородное магнитное поле
под углом

к линии индукции со скоростью 10 м/с.
Определите индукцию магнитного поля,
если ЭДС, индуцируемая в проводнике,
равна 4,9 В.

7. Катушку
   с ничтожно малым сопротивлением и
   индуктивностью 3 Гн
   присоединяют к источнику постоянного
   тока с ЭДС 15 В
   и ничтожно малым внутренним сопротивлением.
   Через какой промежуток времени сила
   тока в катушке достигает 50 А?

8. По
   катушке длиной 20 см
   и диаметром 3 см,
   имеющей 400 витков, течет ток 2 А.
   Найдите индуктивность катушки и
   магнитный поток, пронизывающий ее
   сечение.

9. Замкнутая
   катушка сопротивлением 50 Ом
   и индуктивностью
   Гн
   находится в магнитном поле. При
   равномерном изменении магнитного поля
   магнитный поток через катушку возрос
   на

Вб
и ток в катушке увеличился на 0,1 А.
какой заряд прошел за это время по
катушке?

10. Через
    длинный соленоид, индуктивность которого
    0,4 мГн
    и площадь поперечного сечения 10
    , течет ток
    силой 0,5 А.
    Какова индукция поля внутри соленоида,
    если он содержит 100 витков?

11. Катушка
    с железным сердечником сечением 20
    имеет
    индуктивность 0,02 Гн.
    Какой должна быть сила тока в катушке,
    чтобы индукция магнитного поля в
    сердечнике была 1 мТл,
    если катушка содержит 1000 витков?

12. Найдите
    индуктивность проводника, в котором
    равномерное изменение силы тока на 2 А
    в течение 0,25 с возбуждает ЭДС самоиндукции
    20 мВ.

Высокий
уровень

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

Катушку
радиусом 3 см
с числом витков 1000 помещают в однородное
магнитное поле (ось катушки параллельна
линиям поля). Индукция поля изменяется
с постоянной скоростью 10 мТл/с.
Какой заряд q
будет на обкладках конденсатора,
подключенном к концам катушки? Емкость
конденсатора 20 мкФ.

2. Сколько
   витков должна содержать катушка с
   площадью поперечного сечения 50
   , чтобы при
   изменении магнитной индукции от 0,2 до
   0,3 Тл
   в течение 4 мс
   в ней возбуждалась ЭДС 10
   В?

Однородное
магнитное поле с индукцией В
перпендикулярно
плоскости медного кольца, имеющего
диаметр 20 см
и толщину 2 мм.
С какой скоростью должна изменяться во
времени магнитная индукция В,
чтобы сила индукционного тока в кольце
была равна 10 А?

3. Магнитный
   поток, пронизывающий контур проводника,
   равномерно изменился на 0,6 Вб
   так, что ЭДС индукции оказалось равной
   1,2 В.
   Найдите время изменения магнитного
   потока и силу индукционного тока, если
   сопротивление проводника 0,24 Ом.

Два
металлических стержня расположены
вертикально и замкнуты вверху проводником.
По этим стержням без трения и нарушения
контакта скользит перемычка длиной 0,5
см
и массой 1 г.
Вся система находится в однородном
магнитном поле с индукцией 0,01 Тл,
перпендикулярной плоскости рамки.
Установившаяся скорость 1 м/с.
Найдите сопротивление перемычки.
Сопротивлением стержней и провода
пренебречь.

4. Какой
   заряд пройдет через поперечное сечение
   витка, сопротивление которого 0,03 Ом,
   при уменьшении магнитного потока внутри
   витка на 12 мВб?

Магнитный
поток через соленоид, содержащий 500
витков провода, равномерно убывает со
скоростью 60 мВб/с.
Определите ЭДС индукции в соленоиде.

5. Ток
   в короткозамкнутом сверхпроводящем
   соленоиде изменяется вследствие
   несовершенства контакта. Создаваемое
   этим током магнитное поле уменьшается
   на 2% в час. Определите сопротивление
   контакта R,
   если индуктивность соленоида 1 Гн.

6. Кольцо
   из сверхпроводника помещено в однородное
   магнитное поле, индукция которого
   нарастает от нуля до
   . Плоскость
   кольца перпендикулярна линиям индукции
   поля. Определите силу индукционного
   тока, возникающего в кольце. Радиус
   кольца равен r,
   индуктивность L.

7. Магнитная
   индукция однородного магнитного поля
   изменяется со скоростью 20 Тл
   за секунду. При этом в катушке с площадью
   поперечного сечения 6
   возбуждается
   ЭДС индукции 12 В.
   Сколько витков в катушке? Ось катушки
   параллельна линиям магнитной индукции.

8. Магнитная
   индукция однородного магнитного поля
   изменяется со скоростью 20 Тл
   за секунду. При этом в катушке с площадью
   поперечного сечения 6
   , содержащей
   1000 витков, возбуждается ЭДС индукции
   6 В.
   Какой угол образует ось катушки с
   линиями магнитной индукции поля?

3. Домашнее
   задание.

1. Решить
   задачи высокого уровня.

2. Решите
   кроссворд.

По
горизонтали: 1.
Гигантские облака газа, простирающиеся
далеко в корону. 2.
Сильные
возмущения магнитного поля,
наблюдаемые
в периоды максимума солнечной активности.
3. Сильные
магнитные поля в отдельных областях.
4. Резкое
хромосферное свечение газа. 5.
Индукционный ток возникает в нём. 6.
Электрическую
энергию, используемую на производстве,
получают с помощью индукционных… 7.
Вихревые токи.
8. Поток
частиц плазмы, движущийся со скоростью
1000 км/с. 9. Ему
удалось обобщить закономерность на все
случаи электромагнитной индукции и
вывести правило… 10.
Колебания
стрелки при включении прибора в цепь
успокаивает воздушный тормоз. 11.
Возникновение
в замкнутом проводнике электрического
тока, обусловленное изменением магнитного
поля — …индукция. 12.
Возникновение ЭДС индукции в цепи. 13.
Устойчивый
восходящий поток горячего газа. 14.
Стержень, который вставляется в соленоид.
15. Полярное…
16. Индукционный
ток в замкнутом контуре появляется
только в том случае, когда изменяется
… поток.

По
вертикали: 1.
Величина,
характеризующая связь магнитного потока
с замкнутой цепью, сквозь которую он
проходит. 2.
Солнечные
комические … 3.
Коэффициент,
характеризующий зависимость собственного
потокосцепления замкнутой цепи от ее
формы и окружающей среды. 4.
В области
полюсов Земли космические частицы легко
проникают в … 5.
Интенсивное
перемешивание газа. 6.
Взаимодействие
между полюсами всегда препятствует
движению … 7.
Радиационные…
, образованные заряженными частицами.
8. Дал
объяснение явлению электромагнитной
индукции. 9.
Каким явлением обосновывал Фарадей
свои опыты. 10.
Ученый, внесший
великий вклад в электромагнетизм. 11.
Направление
индукционного тока определяется по
правилу правой … 12.
Основное
явление, рассматриваемое в электромагнетизме.

3. Опишите
   использование электромагнитной индукции
   и переменного тока в медицине.

Применение
импульсных токов в медицине

Применение
токов высокой частоты в медицине

Терапевтический
контур

Микроволновая
терапия

Переменный
ток и человек

Электромагнитное
поле и человек

ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ ГОРОДА МОСКВЫ — PDF Free Download

«РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

1А Лист 1 из 25 2А Лист 2 из 25 1. Паспорт фонда оценочных средств В результате освоения учебной дисциплины Электротехника обучающийся должен обладать предусмотренными ФГОС по специальности 11.02.01 Радиоаппаратостроение,

Подробнее

U а) 2 А, б) 5 А, в) 10 А

Тест по электротехнике. Вариант 1. 1.Какие приборы изображены на схеме? а) электрическая лампочка и резистор; б) электрическая лампочка и плавкий предохранитель; в) источник электрического тока и резистор.

Подробнее

Законы постоянного тока

Вариант 1 1. Сила тока в проводнике равномерно нарастает от 0 до 3 А в течение 10 с. Определить заряд, прошедший в проводнике за это время. Ответ: 15Кл. 2. Три батареи аккумуляторов с ЭДС 12 В, 5 В и 10

Подробнее

ВВЕДЕНИЕ В ЭЛЕКТРОТЕХНИКУ

ВВЕДЕНИЕ В ЭЛЕКТРОТЕХНИКУ Задача 1. В схеме R 1 = R 3 = 40 Ом, R 2 = 20 Ом, R 4 = 30 Ом, I 3 = 5 А. Вычислить напряжение источника U и ток I 4. Зная ток I 3 (ток в резисторе R 3 ) по закону Ома найдем

Подробнее

С.А. Иванская ЭЛЕКТРОТЕХНИКА

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ СТАВРОПОЛЬСКОГО КРАЯ ГОУ СПО «Минераловодский колледж железнодорожного транспорта» С.А. Иванская ЭЛЕКТРОТЕХНИКА Методические рекомендации по освоению теоретического материала и

Подробнее

Электромагнитные колебания и волны.

Вариант 1. 1. Конденсатор электроемкостью 500 пф соединен параллельно с катушкой длиной 40см и площадью поперечного сечения 5 см 2. Катушка содержит 1000 витков. Сердечник немагнитный. Найти период колебаний

Подробнее

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА 3 ВАРИАНТ 1

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА 3 ВАРИАНТ 1 1. Три источника тока с ЭДС ξ 1 = 1,8 В, ξ 2 = 1,4 В, ξ 3 = 1,1 В соединены накоротко одноименными полюсами. Внутреннее сопротивление первого источника r 1 = 0,4 Ом, второго

Подробнее

С.А. Иванская ЭЛЕКТРОТЕХНИКА

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ СТАВРОПОЛЬСКОГО КРАЯ ГОУ СПО «Минераловодский колледж железнодорожного транспорта» С.А. Иванская ЭЛЕКТРОТЕХНИКА Методические рекомендации по освоению теоретического материала и

Подробнее

Электрические колебания

Электрические колебания Примеры решения задач Пример В схеме изображенной на рисунке ключ первоначально находившийся в положении в момент времени t переводят в положение Пренебрегая сопротивлением катушки

Подробнее

10. ПЕРЕМЕННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК

44 0 ПЕРЕМЕННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕКИЙ ТОК 0 Основные понятия и определения Переменным называется ток, который с течением времени изменяет свою величину Квазистационарным называется переменный ток, который во всех

Подробнее

Контрольная работа 2 Вариант 1

Вариант 1 1. Заряды по 10 нкл расположены на расстоянии 6 см друг от друга. Найти напряженность поля и потенциал в точке, удаленной на 5 см от каждого заряда. 2. Два заряда по +2нКл каждый находятся на

Подробнее

Сборник задач для специальности АТ 251

Сборник задач для специальности АТ 251 1 Электрические цепи постоянного тока Задания средней сложности 1. Определить, какими должны быть полярность и расстояние между двумя зарядами 1,6 10 -б Кл и 8 10

Подробнее

Электромагнитная индукция

Вариант 1. 1. Определить среднее значение ЭДС индукции в контуре, если магнитный поток, пронизывающий контур, изменяется от 0 до 40мВб за время 2 мс. (20В) 2. На картонный каркас длиной 50см и площадью

Подробнее

/ /12

1. Задание 14 1428 Вариант 3580611 Резистор 1 с электрическим сопротивлением 3 Ом и резистор 2 с электрическим сопротивлением 6 Ом включены последовательно в цепь постоянного тока. Чему равно отношение

Подробнее

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА 3 ВАРИАНТ 1

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА 3 ВАРИАНТ 1 1. Четыре одинаковых заряда Q 1 = Q 2 = Q 3 = Q 4 = 40 кнл закреплены в вершинах квадрата со стороной а = 10 см. Определить силу F, действующую на каждый из этих зарядов

Подробнее

Сборник задач для специальности ОП 251

Сборник задач для специальности ОП 251 1 Электрическое поле. Задания средней сложности 1. Два точечных тела с зарядами Q 1 =Q 2 = 6 10 11 Кл расположены в воздухе на расстоянии 12 см друг от друга. Определить

Подробнее

Председатель ПЦК 20 г.

Комитет образования ЕАО Областное государственное профессиональное образовательное бюджетное учреждение «Политехнический техникум» Утверждено на заседании ПЦК Утверждено зам. директора по ООД (протокол

Подробнее

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ ФОРМУЛЫ

На рисунке показана цепь постоянного тока. Внутренним сопротивлением источника тока можно пренебречь. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать (

Подробнее

3.4. Электромагнитные колебания

3.4. Электромагнитные колебания Основные законы и формулы Собственные электромагнитные колебания возникают в электрической цепи, которая называется колебательным контуром. Закрытый колебательный контур

Подробнее

U m. 2) π. 1) 1, Дж 2) 5, Дж 3) 1, Дж 4) Дж

Колебательный контур состоит из катушки индуктивности и конденсатора. В нём наблюдаются гармонические электромагнитные колебания с периодом Т = 5 мс. В начальный момент времени заряд конденсатора максимален

Подробнее

БАНК АТТЕСТАЦИОННЫХ ЗАДАНИЙ ДЛЯ ЭКЗАМЕНОВ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АВИАЦИОННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» БАНК АТТЕСТАЦИОННЫХ

Подробнее

Задания А24 по физике

Задания А24 по физике 1. На графике показана зависимость от времени силы переменного электрического тока I, протекающего через катушку индуктивностью 5 мгн. Чему равен модуль ЭДС самоиндукции, действующей

Подробнее

Председатель ПЦК 20 г.

Комитет образования ЕАО Областное государственное профессиональное образовательное бюджетное учреждение «Политехнический техникум» Рассмотрено на заседании ПЦК Утверждено зам. директора по ООД (протокол

Подробнее

«Электротехника и электроника»

Тестовые задания для аттестации инженерно-педагогических работников ГБОУ НиСПО «Электротехника и электроника» Формулировка и содержание ТЗ 1. Физический смысл первого закона Кирхгофа 1) Определяет связь

Подробнее

ПЕРЕМЕННЫЙ ТОК ЗАКОН ОМА.

ПЕРЕМЕННЫЙ ТОК ЗАКОН ОМА ПЕРЕМЕННЫЙ ТОК ЗАКОН ОМА Явление самоиндукции Энергия магнитного поля Квазистационарный ток Цепь, содержащая катушку индуктивности и резистор Цепь, содержащая конденсатор и резистор

Подробнее

15.

Электрические колебания

5. Электрические колебания Вопросы. Дифференциальное уравнение, описывающее свободные колебания заряда конденсатора в колебательном контуре, имеет вид Aq + Bq = 0, где A и B известные положительные постоянные.

Подробнее

Открытый банк заданий ЕГЭ

Конденсатор колебательного контура длительное время подключён к источнику постоянного напряжения (см. рисунок). В момент t = 0 переключатель К переводят из положения 1 в положение 2. Графики А и Б представляют

Подробнее

Электричество и магнетизм

Электричество и магнетизм Электростатическое поле в вакууме Задание 1 Относительно статических электрических полей справедливы утверждения: 1) поток вектора напряженности электростатического поля сквозь

Подробнее

Тема 1.

Линейные цепи постоянного тока.

МЕТОДИЧЕСКОЕ УКАЗАНИЕ 2 системы и технологии» Тема 1. Линейные цепи постоянного тока. 1. Основные понятия: электрическая цепь, элементы электрической цепи, участок электрической цепи. 2. Классификация

Подробнее

С.А. Иванская ЭЛЕКТРОТЕХНИКА

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ СТАВРОПОЛЬСКОГО КРАЯ ГОУ СПО «Минераловодский колледж железнодорожного транспорта» С.А. Иванская ЭЛЕКТРОТЕХНИКА Методические рекомендации по освоению теоретического материала и

Подробнее

ИНДУКТИВНОСТЬ

Основы работы с реле 1-5 Глоссарий | OMRON

Индуктивность

• Изучив этот раздел, вы сможете описать:
• • Единица индуктивности.
• • Факторы, влияющие на индуктивность.
• • Напряжение и э.д.с.
• • Самоиндукция.
• • Обратный э.д.с. и его эффекты.

Индуктивность

Ток, генерируемый в проводнике изменяющимся магнитным полем, пропорционален скорости изменения магнитного поля. Этот эффект называется ИНДУКТИВНОСТЬЮ и обозначается символом L. Он измеряется в единицах, называемых генри (H), названных в честь американского физика Джозефа Генри (1797-1878).Один генри — это величина индуктивности, необходимая для создания ЭДС в 1 вольт в проводнике, когда ток в проводнике изменяется со скоростью 1 ампер в секунду.
Генри — довольно большая единица измерения для использования в электронике, с более распространенными миллигенри (мГн) и микрогенри (мкГн). Эти единицы описывают одну тысячную и одну миллионную генри соответственно.

Несмотря на то, что генри обозначен символом (заглавной) H, имя генри, применительно к единице индуктивности, использует строчную букву h.Форма множественного числа генри может быть генри или генри; Американский национальный институт стандартов и технологий рекомендует в публикациях США использовать генри.

Факторы, влияющие на индуктивность.

Величина индуктивности в катушке индуктивности зависит от:

• а. Количество витков провода в индукторе.
• г. Материал сердечника.
• с. Форма и размер сердечника.
• г. Форма, размер и расположение проволоки, составляющей катушки.

Поскольку индуктивность (в генри) зависит от множества переменных величин, ее довольно сложно рассчитать точно; были разработаны многочисленные формулы, учитывающие различные особенности конструкции. Также в этих формулах часто необходимо использовать специальные константы и таблицы данных преобразования для работы с требуемой степенью точности. Использование компьютерных программ и систем автоматизированного проектирования несколько облегчило ситуацию. Однако внешние эффекты, вызванные другими компонентами и проводкой рядом с индуктором, также могут повлиять на его значение индуктивности после его сборки в цепь, поэтому, когда требуется точное значение индуктивности, одним из подходов является расчет приблизительного значения и разработка индуктор так, чтобы он был регулируемым.

Типичная формула для аппроксимации значения индуктивности индуктора приведена ниже. Эта конкретная версия предназначена для расчета индуктивности «соленоида, намотанного одним слоем витков бесконечно тонкой ленты, а не проволоки, и с равномерно и близко расположенными витками».

Рис. 3.2.1 Миниатюрный индуктор переменного тока.

Где:

• L — индуктивность в генри.
• d — диаметр бухты в метрах.
• n — количество витков в катушке.
• l — длина змеевика в метрах.

Для катушек, не соответствующих в точности указанным выше характеристикам, должны быть включены дополнительные факторы. На рис. 3.2.1 показан один из способов получения достаточно точной индуктивности, используемый в некоторых ВЧ и ВЧ схемах. Миниатюрная катушка индуктивности намотана на пластмассовый каркас, в который достаточно ввинчен ферритовый сердечник (железная пыль), чтобы обеспечить сердечник, дающий нужную величину индуктивности.

Напряжение и э.д.с.

Напряжение , индуцированное в проводнике, называется ЭДС. (электродвижущая сила), поскольку ее источником является изменяющееся магнитное поле вокруг проводника и вне его. Любое внешнее напряжение (в том числе создаваемое внешней батареей или источником питания) называется э.д.с., в то время как напряжение (разность потенциалов или п.о.) на внутреннем компоненте в цепи называется напряжением.

Задний э.м.

Задник e.МС (также называемая ЭДС счетчика) — это ЭДС, создаваемая на индукторе изменяющимся магнитным потоком вокруг проводника, вызванная изменением тока в индукторе. Его значение можно рассчитать по формуле:

Где:

• E — наведенная обратная ЭДС. в вольтах
• L — индуктивность катушки в генри.
• ΔI — изменение тока в амперах.
• Δt — время, необходимое для изменения тока, в секундах.

Примечания:

Δ (греч. D — дельта) обозначает различие или изменение собственности.

Итак, формула описывает обратную ЭДС как зависимость от индуктивности (в генри), умноженную на скорость изменения тока (в амперах в секунду).

Знак минус перед L указывает, что полярность наведенной обратной ЭДС будет обратной по сравнению с изменяющимся напряжением на проводнике, которое первоначально вызвало изменение тока и, как следствие, изменение магнитного поля.

Помните, что при работе с практическими значениями милли или микрогенри все значения, используемые в формуле, должны быть преобразованы в стандартные значения генри-ампер и секунд, как описано в нашем буклете «Советы по математике».

Пример

Поскольку значение обратной ЭДС зависит от скорости изменения тока, оно будет наибольшим, когда произойдет самое быстрое изменение. Например, скорость изменения чрезвычайно высока, когда ток через катушку индуктивности отключается; тогда изменение может быть от максимума до нуля всего за несколько миллисекунд.

Представьте, что индуктор на 200 мГн, подключенный к источнику питания 9 В, пропускает ток 2 ампера. Когда ток отключается, он падает до нуля через 10 мсек. Какой будет обратная ЭДС, генерируемая на катушке?

E = 200 мГн x 2 А / 10 мс

или

E = 200 x 10 ^-3 x 2/10 x 10 ^-3

= 40 вольт

Значит, обратная ЭДС, возникающая при выключении, более чем в 4 раза превышает напряжение питания!

Эти высоковольтные импульсы, возникающие при отключении индуктивного компонента, такого как двигатель или катушка реле, могут потенциально вызвать повреждение выходного транзистора или интегральной схемы, переключающей устройство. Поэтому существенная защита обеспечивается включением диода в выходной каскад, как показано на рис. 3.2.2 и 3.2.3

Задняя защита от ЭДС

Рис. 3.2.2 Задняя э.д.с. Защитный диод.

Защитный диод на рис. 3.2.2, подключенный к катушке индуктивности, обычно имеет обратное смещение, так как напряжение на его катоде, подключенном к шине питания + V, будет более положительным, чем его анод на коллекторе транзистора. Однако при выключении на индукторе появляется большой всплеск напряжения противоположной полярности из-за схлопывающегося магнитного поля.Во время этого скачка напряжения коллектор транзистора может находиться под более высоким потенциалом, чем питание, за исключением того, что если это произойдет, диод станет смещенным в прямом направлении и предотвратит повышение напряжения коллектора выше, чем на шине питания.

Рис. 3.2.3 Защитные диоды в ULN2803.

На рис. 3.2.3 показан популярный I.C. (ULN2803) для переключения индуктивных нагрузок. Выходы восьми инвертирующих усилителей защищены диодом, общие катоды которого подключены к положительной шине питания + V на выводе 10.

Самоиндукция

Способ работы самоиндукции зависит от двух взаимосвязанных действий, происходящих одновременно, и от каждого из этих действий в зависимости от другого.

Действие 1.

Любой проводник, в котором меняется ток, создает вокруг себя изменяющееся магнитное поле.

Действие 2.

Любой проводник в ИЗМЕНЯЕМОМ магнитном поле будет иметь изменяющуюся ЭДС, наведенную в него.Величина этой наведенной ЭДС и величина индуцированного тока, который она производит в проводнике, будут зависеть от скорости изменения магнитного поля; чем быстрее изменяется поток поля, тем больше будет наведенная ЭДС. и его последующий ток.

Эффект индукции ЭДС индуктором в самой себе называется самоиндукцией (но часто ее называют просто индукцией). Когда катушка индуктивности наводит ЭДС в отдельную соседнюю катушку индуктивности, это называется взаимной индукцией и является свойством, используемым трансформаторами.

Изменяющееся магнитное поле, создаваемое вокруг проводника изменяющимся током в проводнике, вызывает изменение ЭДС в этом проводнике. Эта изменяющаяся ЭДС, в свою очередь, создает переменный ток, текущий в направлении, противоположном исходному току. Таким образом, изменения этого тока противодействуют изменениям исходного тока.

Таким образом, действие 2 ограничивает изменения, происходящие из-за действия 1.
Если исходный ток увеличивается, индуцированный ток замедляет скорость увеличения.Точно так же, если исходный ток уменьшается, индуцированный ток замедляет скорость уменьшения. Общий результат этого — уменьшение амплитуды переменного тока через катушку индуктивности и, таким образом, уменьшение амплитуды переменного напряжения на катушке индуктивности.

Поскольку сила магнитного поля, создаваемого исходным током, зависит от скорости (скорости) изменения тока, индуктор уменьшает поток переменного тока (AC) больше на высоких частотах, чем на низких.Этот ограничивающий эффект, создаваемый наведенной ЭДС, будет больше на более высоких частотах, потому что на высоких частотах ток и, следовательно, поток изменяются быстрее. Этот эффект получил название «Индуктивное реактивное сопротивление».

Индуктивное реактивное сопротивление.

Реактивное сопротивление препятствует прохождению переменного тока. Как и сопротивление, оно измеряется в Ом, но поскольку сопротивление имеет одно и то же значение на любой частоте, а сопротивление переменному току в индукторах зависит от частоты, его нельзя назвать сопротивлением.Вместо этого он называется Reactance (X). Конденсаторы также обладают свойством реактивного сопротивления, но они по-разному реагируют на частоту, поэтому существует два типа реактивного сопротивления; индуктивности имеют индуктивное реактивное сопротивление (X _L ), а конденсаторы — емкостное реактивное сопротивление (X _C ).

Идите вперед, подключите индуктивность и конденсатор и посмотрите, что произойдет

Что произойдет, если вы включите индуктор и конденсатор в цепь? Что-то классное — и действительно важное.

Что такое индуктор?

Вы можете изготавливать всевозможные типы индукторов, но наиболее распространенным типом является цилиндрическая катушка с проволокой — соленоид.

Когда ток проходит через первый контур, он создает магнитное поле, которое проходит через другие контуры. Магнитные поля на самом деле ничего не делают, если их величина не меняется. Изменяющееся магнитное поле создаст электрическое поле в других контурах. Направление этого электрического поля изменяет электрический потенциал, который действует как батарея.

В конце концов, у нас есть устройство, разность потенциалов которого пропорциональна скорости изменения тока во времени (так как ток создает магнитное поле). Это можно записать как:

В этом уравнении следует указать на два момента. Во-первых, L — это индуктивность. Это зависит только от геометрии соленоида (или любой другой формы), и его значение измеряется в единицах Генри. Во-вторых, есть отрицательный знак. Это означает, что изменение потенциала на катушке индуктивности препятствует изменению тока.

Как индуктор ведет себя в цепи? Если у вас постоянный ток, то нет никаких изменений (постоянный ток) и, следовательно, нет разницы потенциалов на катушке индуктивности — он действует так, как будто ее даже нет. При наличии высокочастотного тока (цепь переменного тока) на индукторе будет большая разность потенциалов.

Что такое конденсатор?

Опять же, существует множество различных конфигураций конденсатора. В самой простой форме используются две параллельные проводящие пластины с электрическим зарядом на каждой пластине (но с нулевым чистым зарядом).

Электрический заряд на этих пластинах создает электрическое поле внутри конденсатора. Поскольку существует электрическое поле, также должно происходить изменение электрического потенциала на пластинах. Величина этой разности потенциалов зависит от количества заряда. Разность потенциалов на конденсаторе может быть записана как:

Здесь C — значение емкости в единицах Фарад — это также зависит только от физической конфигурации устройства.

Если в конденсатор идет ток, величина заряда на пластинах изменится. Если есть постоянный (или низкочастотный) ток, этот ток будет продолжать добавлять заряд к пластинам для увеличения электрического потенциала, так что со временем этот потенциал в конечном итоге будет действовать как разомкнутая цепь с напряжением конденсатора, равным напряжению батареи ( или блок питания). Если у вас высокочастотный ток, заряд будет как добавляться, так и сниматься с пластин конденсатора без накопления заряда, и конденсатор будет действовать так, как будто его даже нет.

Что происходит, когда вы соединяете конденсатор и катушку индуктивности?

Предположим, мы начинаем с заряженного конденсатора и подключаем его к катушке индуктивности (в цепи нет сопротивления, потому что я использую идеальные физические провода). Подумайте о том моменте, когда эти двое связаны. Предположим, есть переключатель, тогда я могу нарисовать следующие схемы.

Вот что происходит. Во-первых, нет тока (поскольку переключатель разомкнут). Когда переключатель замкнут, может возникнуть ток, и без сопротивления этот ток будет подскакивать до бесконечности.Однако такое сильное увеличение тока означает, что на индукторе произойдет изменение электрического потенциала. В какой-то момент изменение потенциала на катушке индуктивности будет больше, чем на конденсаторе (поскольку конденсатор теряет заряд при протекании тока), а затем ток изменит направление и зарядит конденсатор обратно. Процесс повторяется — бесконечно, поскольку нет сопротивления.

Моделирование LC-цепи.

Это называется LC-цепью, потому что в ней есть индуктор (L) и конденсатор (C) — я думаю, это очевидно.Изменение электрического потенциала вокруг всей цепи должно быть нулевым (потому что это петля), чтобы я мог написать:

Индуктивность — Гипертекст по физике

Обсуждение

введение

Готовы? Вот так.

Пуск с соленоидом. Пропустите через него ток, и вы получите электромагнит. Поле внутри задается формулой…

В то же время соленоид — это еще и устройство для улавливания потока.

Φ _B = NBA

Статическая ситуация, безусловно, достаточно интересна, но когда дело доходит до текучести, нас действительно волнует скорость изменения во времени. Это то, что дает нам электромагнитную индукцию или индуцированную электродвижущую силу, или как вы хотите это называть. Эта ситуация описывается законом Фарадея.

Давайте снова рассмотрим эти уравнения, но с изменяющимся во времени поворотом. Соленоид с изменяющимся током, проходящим через него, будет генерировать изменяющееся магнитное поле.

Это изменяющееся магнитное поле затем улавливается самим соленоидом, который его создал. Захваченное поле называется потоком, а изменяющийся поток генерирует ЭДС — в данном случае самоиндуцированную или обратную ЭДС.

Немного изменив порядок вещей, мы получим это уравнение…

, что может показаться не таким уж большим, пока вы не поймете, что члены первой дроби в значительной степени определяются геометрией соленоида.Если бы мы выбрали другую конфигурацию проводов, произошло бы то же самое.

Самоиндуцированная ЭДС в цепи прямо пропорциональна скорости изменения тока во времени ( dI / dt ), умноженной на константу ( L ). Эта постоянная называется индуктивностью (или, точнее, самоиндуктивностью ) и определяется геометрией цепи (или, чаще, геометрией отдельных элементов схемы).Например, индуктивность соленоида (как определено выше) определяется формулой…

Обозначение L для обозначения индуктивности было выбрано в честь Генриха Ленца (1804–1865), чьи новаторские работы в области электромагнитной индукции сыграли важную роль в развитии окончательной теории. Если вы помните, Закон Ленца гласит, что индуцированный ток в цепи всегда действует таким образом, чтобы противодействовать изменению, которое в первую очередь его вызвало. Это наблюдение является причиной того, почему во всех версиях закона Фарадея стоит знак минус.Ленц поставил нам знак минус, и мы чествуем его знаком L .

Индуктивность лучше всего определяется по ее роли в уравнении, выведенном из закона индукции Фарадея. Некоторым это не нравится, и они предпочитают определения, написанные в форме простого предложения субъект-глагол-объект.

На английском языке мы бы прочитали это как «самоиндукция ( L ) — это отношение обратной ЭДС () к скорости изменения тока, производящего ее ( dI / dt ).«Как я уже сказал, мне не очень нравится такое определение, но оно помогает нам определить подходящие единицы.

Единицей индуктивности является генри , названный в честь Джозефа Генри (1797–1878), американского ученого, открывшего электромагнитную индукцию независимо и примерно в то же время, что и Майкл Фарадей (1791–1867) в Англии. Фарадей первым опубликовал свои открытия, и поэтому ему заслуга в большей степени. Генри также открыл самоиндукцию и взаимную индуктивность (которые будут описаны позже в этом разделе) и изобрел электромеханическое реле (которое легло в основу телеграфа). Схема с собственной индуктивностью в один генри будет испытывать обратную ЭДС в один вольт, когда ток изменяется со скоростью один ампер в секунду.

Индуктивность это нечто. Индуктивность — это сопротивление элемента схемы изменениям тока.Индуктивность в цепи — это аналог массы в механической системе.

индуктивный датчик петли

Движение на некоторых перекрестках контролируется с помощью индуктивных петлевых детекторов (ILD). ILD — это петля из проводящего провода, проложенная всего на несколько сантиметров ниже тротуара. Когда автомобиль проходит через поле, он действует как проводник, изменяя индуктивность контура. Изменение индуктивности шлейфа указывает на наличие автомобиля наверху. Затем эту информацию можно использовать для активации сигналов светофора, отслеживания транспортного потока или автоматического цитирования.

примеров

Индуктивность

является функцией геометрии

Соленоид ( A площадь поперечного сечения, N количество витков, ℓ длина, n количество витков на длину)

коаксиальных проводников ( a внутренний радиус, b внешний радиус, длина ℓ)

Φ B	=		Б	·	д А
		б						б
Φ B	=	⌠ ⌡	мкм 0 I		ℓ др	=	мкм 0 Iℓ	⌠ ⌡	др
			2π r				2π		р
		а						а
Φ B	=		мкм 0 ℓ		пер.	⎛ ⎜ ⎝	а	⎞ ⎟ ⎠	я
			2π				б
d Φ B	=		мкм 0 ℓ		пер.	⎛ ⎜ ⎝	а	⎞ ⎟ ⎠	dI
дт			2π				б		дт
л	=		мкм 0 ℓ		пер.	⎛ ⎜ ⎝	а	⎞ ⎟ ⎠
			2π				б

тороид ( A площадь поперечного сечения, R радиус вращения, N количество витков)

прямоугольная петля ( w ширина, h высота, a радиус провода )

Эта формула не совсем работает, так как она игнорирует краевые эффекты. Вы можете найти точную формулу (а также скрипты, которые будут вычислять индуктивность для вас) в Интернете на нескольких веб-сайтах по электротехнике.

Что такое реле? — Основы схемотехники

Реле — это электромагнитный переключатель, который размыкает и замыкает цепи электромеханическим или электронным способом. Относительно небольшой электрический ток, который может включать или выключать гораздо больший электрический ток, приводит в действие реле. Реле работают как некоторые электрические изделия, поскольку они получают электрический сигнал и отправляют сигнал другому оборудованию, включая и выключая переключатель.Даже если контакт реле нормально замкнутый или нормально разомкнутый, они не находятся под напряжением. Его состояние изменится, только если на контакты подать электрический ток.

Реле используются во многих приложениях. Электромагнитные реле защищают различное оборудование переменного и постоянного тока. Он также используется в качестве вспомогательных реле в контактных системах схем защитных реле, для дифференциальной защиты и защиты от максимального или минимального тока различного оборудования переменного и постоянного тока. Текущая схема ретрансляции пилот-сигнала несущей защищает линии передачи.

Как работают реле

Конструкция реле

На рисунке выше показана схема внутренних частей реле. Катушка управления окружает железный сердечник. Электромагнит начинает подавать энергию, когда ток проходит через катушку управления, а затем усиливает магнитное поле. Электромагнит подключается к источнику питания через контакты нагрузки и управляющего переключателя. Верхний контактный рычаг притягивается к нижнему неподвижному рычагу, а затем замыкает контакты, что приводит к короткому замыканию.Затем контакт перемещается в противоположном направлении и создает разрыв цепи, когда реле обесточивается.

Подвижный якорь вернется в исходное положение при отключении тока катушки. Сила, вызывающая его движение, будет почти такой же, как половина силы магнитного поля. Пружина и гравитация обеспечивают эту силу.

Реле могут работать двумя способами. Первый — это приложение низкого напряжения, а другое — приложение высокого напряжения. Он используется для снижения шума всей цепи в системах низкого напряжения.С другой стороны, реле уменьшают искрение в высоковольтных приложениях.

Что такое обратный ход индуктора?

Обратный ход индуктора — это скачок напряжения, создаваемый индуктором при отключении или уменьшении источника питания. Скачок напряжения происходит, когда ток, протекающий через катушку индуктивности, постоянный. Постоянная времени индуктора ограничивает скорость изменения тока точно так же, как постоянная времени конденсатора ограничивает скорость изменения напряжения на его выводах.

Всплеск напряжения обратного хода

Обратное напряжение, создаваемое индуктивными нагрузками, повредит компонент, используемый для размыкания и замыкания цепи.Катушка индуктивности найдет способ привести ток в соответствие с кривой рассеяния. Как показано на рисунке выше, падение напряжения на резисторе путем переключения его полярности будет поддерживать ток, протекающий в катушке индуктивности. Для этого используется энергия магнитного поля. Ток по-прежнему не будет течь с идеальной скоростью катушки индуктивности, даже если на резисторе зазора уже есть падение напряжения. Перед открытием переключателя индуктивность требует, чтобы ток составлял 99%. Однако умножение небольшого тока на такое большое сопротивление приведет к огромному напряжению.Как показано на рисунке, катушка индуктивности использовала избыток накопленной энергии для создания огромного отрицательного потенциала на одной стороне резистора зазора для достижения большого падения напряжения. Следовательно, ток течет согласно своей кривой диссипации.

Зачем реле нужен ограничитель переходных процессов?

Реле нуждаются в ограничителе переходных процессов, чтобы предотвратить возможность выхода из строя коммутационного устройства в цепи из-за индуктивного обратного хода. Он обеспечивает протекание тока после отключения индуктора.

Замкнутый контур с обратным диодом

На рисунке выше полярность источника питания и диода противоположна друг другу. Таким образом, диод находится в обратном смещении, когда переключатель замкнут. Поскольку это обратное смещение, это не повлияет на схему, потому что диод не пропускает ток.

Обрыв цепи с обратным диодом

На рисунке выше показана разомкнутая цепь, в которой индуктивность поменяла полярность, а диод находится в прямом смещении.В этой установке диод позволяет течь и рассеивать ток с той скоростью, которая требуется индуктору. Добавление диода дает возможность протеканию тока. Таким образом, катушка индуктивности должна создавать лишь небольшое падение напряжения для развития идеального протекания тока, поскольку диоды имеют почти нулевое сопротивление при прямом смещении. При такой настройке коммутационное устройство не будет повреждено. Следовательно, когда переключатель разомкнут, обратная полярность катушки индуктивности будет соответствовать полярности диода и предотвратит скачок напряжения обратного хода.

нормально открытый, нормально закрытый и общий зажим

• Нормально открытый (NO) терминал — подключите ваше устройство (например, светодиод или любую нагрузку) к этому терминалу, если вы хотите, чтобы устройство было выключено, когда реле не запитано, и включено, когда реле запитано.

• Нормально закрытый (NC) терминал — подключите к этому терминалу, если вы хотите, чтобы ваше устройство было выключено, когда реле включено, и обычно включено, когда реле не запитано.

• Общая клемма — это клемма реле, к которой вы подключаете первую часть вашей цепи.Когда реле находится под напряжением, а переключатель замкнут, общая клемма и нормально разомкнутая клемма имеют целостность. С другой стороны, когда реле не запитано, а переключатель разомкнут, общая клемма и нормально закрытая клемма имеют непрерывность.

• COIL — клеммы, на которые подается напряжение для подачи питания на катушки, которые в конечном итоге замыкают переключатель. Здесь полярность не важна. Любая из сторон может быть отрицательной или положительной. Однако при использовании диода полярность имеет значение.

Контакты в реле 5 В SRD-05VDC-SL-C

Пример схемы с использованием реле 5 В SRD-05VDC-SL-C

S-контактный разъем является входом. Контакт + подключается к источнику питания + 5В постоянного тока, а контакт — подключается к заземлению источника питания. Реле и светодиод будут работать при наличии высокого сигнала на входе S. Диод на катушке реле предназначен для предотвращения ЭДС от катушки. Транзистор обеспечивает усиление по току, а небольшой входной ток может переключать относительно большой ток, необходимый для работы катушки реле.Вы можете подключить вход S релейной платы к любому из цифровых выходов Arduino Uno. В данном случае он подключен к выводу 13, который можно включать и выключать. Лампочка и аккумулятор 12 В подключены последовательно к общему выводу и нормально разомкнутым штыревым контактам на модуле реле. Реле сработает и включит лампочку, когда на выходе Arduino высокий уровень. Добавление другой лампочки к нормально замкнутому штыревому контакту реле приведет к чередованию мигающих лампочек.

Схема коммутации индукторов

| Диоды и выпрямители

Диоды широко используются для уменьшения индуктивной отдачи: импульсов высокого напряжения, возникающих при прерывании постоянного тока через катушку индуктивности.

Индуктивная отдача без защиты

Возьмем, к примеру, эту простую схему на рисунке ниже без защиты от индуктивной отдачи.

Индуктивная отдача: (a) Выключатель разомкнут.(b) Переключатель замкнут, ток течет от батареи через катушку, полярность которой соответствует батарее. Магнитное поле хранит энергию. (c) Переключатель разомкнут, ток все еще течет в катушке из-за коллапса магнитного поля. Обратите внимание на изменение полярности катушки. (d) Напряжение на катушке в зависимости от времени.

Когда кнопочный переключатель приводится в действие, ток проходит через индуктор, создавая вокруг него магнитное поле. Когда переключатель отключен, его контакты размыкаются, прерывая ток через индуктор и вызывая быстрое схлопывание магнитного поля.Поскольку напряжение, индуцированное в катушке с проволокой, прямо пропорционально скорости изменения во времени магнитного потока (закон Фарадея: e = NdΦ / dt), этот быстрый коллапс магнетизма вокруг катушки вызывает высоковольтный «всплеск». .

Если рассматриваемая катушка индуктивности представляет собой катушку электромагнита, например, в соленоиде или реле (сконструированном с целью создания физической силы через его магнитное поле при включении питания), эффект индуктивной «отдачи» не служит никакой полезной цели.Фактически, это очень вредно для переключателя, так как вызывает чрезмерное искрение на контактах, что значительно сокращает срок их службы.

Индуктивная отдача с защитой

Из практических методов смягчения переходных процессов высокого напряжения, возникающих при размыкании переключателя, нет такого простого, как так называемый коммутирующий диод на рисунке ниже.

Индуктивный обратный удар с защитой: (a) Выключатель разомкнут. (b) Переключатель замкнут, энергия накапливается в магнитном поле.(c) Выключатель разомкнут, индуктивная отдача закорочена диодом.

В этой схеме диод размещен параллельно катушке, так что он будет смещен в обратном направлении, когда на катушку через переключатель подается постоянное напряжение. Таким образом, когда катушка находится под напряжением, диод не проводит ток на рисунке выше (b).

Однако, когда переключатель разомкнут, индуктивность катушки реагирует на уменьшение тока, индуцируя напряжение обратной полярности, чтобы поддерживать ток той же величины и в том же направлении.Это внезапное изменение полярности напряжения на катушке смещает диод в прямом направлении, и диод обеспечивает путь для тока катушки индуктивности, так что его запасенная энергия рассеивается медленно, а не внезапно, как показано на рисунке выше (c).

В результате напряжение, индуцированное в катушке коллапсирующим магнитным полем, довольно низкое: просто прямое падение напряжения на диоде, а не сотни вольт, как раньше. Таким образом, на контактах переключателя наблюдается падение напряжения, равное напряжению батареи плюс примерно 0.7 вольт (если диод кремниевый) за это время разряда.

Коммутирующий диод

На языке электроники коммутация относится к изменению полярности напряжения или направления тока. Таким образом, назначение коммутирующего диода состоит в том, чтобы действовать всякий раз, когда напряжение меняет полярность, например, на катушку индуктивности, когда ток через нее прерывается. Менее формальный термин для коммутирующего диода — демпфер , потому что он «подавляет» или «подавляет» индуктивную отдачу.

Недостатки коммутирующего диода

Заслуживающий внимания недостаток этого метода — дополнительное время, которое он дает разряду катушки. Поскольку индуцированное напряжение ограничено очень низким значением, скорость его изменения магнитного потока во времени сравнительно мала. Помните, что закон Фарадея описывает скорость изменения магнитного потока (dΦ / dt) как пропорциональную индуцированному мгновенному напряжению ( e или v ). Если мгновенное напряжение ограничено некоторым низким значением, то скорость изменения магнитного потока во времени также будет ограничена низким (медленным) значением.

Если катушка электромагнита «ограничена» коммутирующим диодом, магнитное поле будет рассеиваться с относительно медленной скоростью по сравнению с исходным сценарием (без диода), где поле исчезало почти мгновенно после отпускания переключателя. Рассматриваемый период времени, скорее всего, будет меньше одной секунды, но он будет значительно медленнее, чем без коммутирующего диода. Это может быть недопустимым последствием, если катушка используется для приведения в действие электромеханического реле, потому что реле будет обладать естественной «временной задержкой» при обесточивании катушки, а нежелательная задержка даже в доли секунды может нанести ущерб некоторым схемы.

Идеальная работа с коммутирующим диодом

К сожалению, невозможно исключить высоковольтный переходный процесс индукционной отдачи. и поддерживают быстрое размагничивание катушки: закон Фарадея не будет нарушен. Однако, если медленное размагничивание неприемлемо, можно найти компромисс между переходным напряжением и временем, позволив напряжению катушки подняться до некоторого более высокого уровня (но не такого высокого, как без коммутирующего диода). Схема на рисунке ниже показывает, как это можно сделать.

(a) Коммутирующий диод с последовательным резистором. (b) Форма волны напряжения. (c) Уровень без диода. (d) Уровень с диодом, без резистора. (e) Компромиссный уровень с диодом и резистором.

Резистор, включенный последовательно с коммутирующим диодом, позволяет индуцированному напряжению катушки повышаться до уровня, превышающего прямое падение напряжения на диоде, тем самым ускоряя процесс размагничивания. Это, конечно, приведет к большему напряжению контактов переключателя, поэтому резистор должен быть такого размера, чтобы ограничить это переходное напряжение на приемлемом максимальном уровне

СВЯЗАННЫЕ РАБОЧИЕ ЛИСТЫ:

.