Справочник по физике для поступающих в ВУЗы - Гаевой А.И.
Скачать (прямая ссылка):
Ec
Iz-I = A?*
Д t
т. е. индуктивность контура есть величина, определяемая э. д. с. самоиндукции, возникающей в контуре, когда за единицу времени ток в нем изменяется на единицу. В системе СИ индуктивность L измеряется в генри. 1 генри — это' индуктивность такого контура, в котором индуцируется э. д. с. в 1 в при изменении тока в контуре на 1 а за каждую секунду.
Индуктивность контура зависит от его размеров и формы. Индуктивность катушки зависит от числа витков в ней, ее длины, поперечного сечения и от того, какой сердечник помечен внутрь ее. Для индуктивности катушки, длина которой велика по сравнению с ее диаметром, имеем:
L=w*n*V,
где п— число витков, приходящихся на единицу длины катушКй; V — объем катушки.
Задача. Найти индуктивность катушки, имеющей на длине / S= 20 Cjk N = 400 витков. Площадь поперечного сечения катушки
S = 9 см3. Относительная магнитная проницаемость материала сердечника в условиях работы ц = 400.
Решение. Индуктивность катушки L = [Л|ДоП*У, но откуда
L= 9 - 10-«гк.
Ответ. L = 9 • IO-4 гн.
Контрольные вопросы и главе «Магнитное поле и электромагнитная индукция»
1) Что такое магнитио^ поле и чем оно вызывается?
2) Какой характер имеет магнитное поле прямого тока? круга* вого тока?
3) Что называется силовой линией магнитного поля?
4} С помощью какого правила можно определить направление магнитных силовых линий?
224
5) Как по величине и направлению определяется сила, действующая на проводник с током в магнитном поле?
6) Какую величину называют магнитной индукцией и в каких единицах она измеряется?
7) Как связаны между собой магнитная индукция и напряженность магнитного поля? '
8) Какую величину называют магнитным потоком?
9) Что происходит с железом при внесении его в магнитное поле?
Ю) Объясните принцип работы электромагнитного реле.
11) Какие существуют основные классы электроизмерительных приборов и в чем состоит принцип их действия?
12) В чемсущность явления электромагнитной индукции?
13) По какой формуле определяется э. д. с. индукции и какой физический смысл имеет знак «минус» в этой формуле?
14) В чем-состоит закон Ленца?
15) Как определяется э. д. «. индукции, возникающая в проводнике вриего движении в магнитном поле?
16) Как формулируется правило правой руки?
17) В чем сущность явления самоиндукции?
18) Что называется индуктивностью и каков ее физический смысл?
Вопросы и задачи к главе «Магнитное поле и электромагнитная индукция»
249. Определить индукцию магнитного поля между полюсами электромагнита, если проводник весом 1 к на 1 м длины проводника при токе в нём 20 о висит в поле этого электромагнита.
250. Какая мощность необходима для того, чтобы проводник длиной / = 20 см перемещался со скоростью о= 5 м/сек перпендикулярно магнитному полю напряженностью H = 40 ООО а/м, если по проводнику проходит ток / = 10 о?
251. Определить магнитный поток, пересекаемый плоскостью диска за одну минуту вращения, если радиус диска г = 10 см, индукция магнитного поля В = OiI тл\ диск делает 5,3 об/сек.
252. Определить магнитную индукцию в никелевом стержне, помещенном в магнитное поле с напряженностью H = 24 ООО а/м. Относительную магнитную проницаемость никеля принять равной ц = 2.
263. Между полюсами электромагнита создается однородное магнитное поле, индукция которого В = 0,1 тл. По проводу длиной / = 70 см, помещенному перпендикулярно силовым линиям, проходит ток силой / = 70 а. Найти силу, действующую на проводник.
254. В однородном магнитном поле, напряженность которого H = 8 • IO4 а/м, помещена квадратная рамка; ее плоскость составляет
с Направлением магнитного поля угол 45°. Длина ртороны рамки 4 еж. Определить магнитный поток, пронизывающий эту рамку.
255. Рамка с замкнутой обмоткой из 100 витков проволоки вращается вокруг горизонтальной оси, лежащей в плоскости рамки и перпендикулярной магнитному полю Земли. Какой заряд индуцируется в рамке при повороте ее на 90° от Положения, в котором плоскость рамки совпадает с направлением магнитных силовых линий? Площадь рамки S = 2000 ел8; сопротивление обмотки R = 4 ом\ индукция магнитного поля Земли B-S- IO-5 тл.
266. Определить среднюю величину э. д. с., возникающей при размыкании тока в электромагните, если плопйдь его поперечного сечения S = 30 CJMs1 число витков его обмотки N = !ООО, магнитная индукция В — 1,6 тл и время размыкания t — 0,001 сек.
257. Пользуясь правилом Ленца, определить направление тока самоиндукции, возникающего в контуре в моменты замыкания и размыкания тока.
Глава XVI. ПЕРЕМЕННЫЙ ТОК
§ 95. Генерирование переменного тока
Пусть в постоянной и однородном чмагнитном поле помещен замкнутый проводник, например один виток провода, охватывающий площадь S. Будем нращать этот виток вокруг оси, перпендикулярной' направлению магнитных силовых линий. Когда плоскость витка перпендикулярна магнит ным силовым линиям, то поток индукции через этдт виток максимален и равен
Ф0 = BS =
При повороте витка на 90° поток через его площада станет равным нулю.
