Інформація для вчителів
Застосування
Під електрогустиною магнітного потоку (також індукція Фарадея, за іменем Майкла Фарадея, скорочено індукція) розуміють виникнення електричного поля при зміні магнітного потоку.
У багатьох випадках електричне поле можна виявити безпосередньо, вимірявши електричну напругу.
Схема досліду
Інша інформація для вчителів (1/2)
Попередні знання
Попередні знання не потрібні.
Принцип
Зміна магнітного потоку, що діє на електричний провідник, індукує в цьому провіднику електричну напругу, а отже, і електричний струм.
Інша інформація для вчителів (2/2)
Навчальна мета
Учні мають зрозуміти принцип, що лежить в основі електрогустини магнітного потоку.
Завдання
Досліди, як за допомогою постійного магніту можна створювати напругу індукції та які умови впливають на її величину.
Інформація для учнів
Мотивація
Під електрогустиною магнітного потоку (також індукція Фарадея, за іменем Майкла Фарадея, скорочено індукція) розуміють виникнення електричного поля при зміні магнітного потоку.
У багатьох випадках електричне поле можна виявити безпосередньо, вимірявши електричну напругу.
Котушка
Обладнання
| Позиція | Обладнання | Артикул | Кількість |
|---|---|---|---|
| 1 | Cobra SMARTsense Voltage - Датчик для вимірювання електричної напруги ± 30 В (Bluetooth + USB) | 12901-01 | 1 |
| 2 | Котушка, 300 витків | 06513-01 | 1 |
| 3 | Котушка, 1200 витків | 06515-01 | 1 |
| 4 | Магніт, стрижневий, l=72 мм | 07823-00 | 1 |
| 5 | З'єднувальний провідник, 750 мм, червоний | 07362-01 | 1 |
| 6 | З'єднувальний провідник, 750 мм, синій | 07362-04 | 1 |
| 7 | measureAPP - безкоштовне вимірювальне програмне забезпечення для всіх пристроїв | 14581-61 | 1 |
Складання (1/2)
Для вимірювання датчиками Cobra SMARTsense потрібен PHYWE measureAPP. Застосунок можна безкоштовно завантажити у відповідному магазині застосунків (QR-коди див. нижче). Перед запуском застосунку перевір, чи ввімкнено на твоєму пристрої (смартфон, планшет, настільний ПК) Bluetooth.
iOS
Android
Windows
Складання (2/2)
- Збери дослід відповідно до Рис. 1.
- Виконай наведені далі кроки досліду один за одним і щоразу спостерігай за записаним сигналом напруги.
- Щоразу заноси своє спостереження в підготовлену таблицю в розділі опрацювання.
Рис. 1
Виконання (1/2)
Cobra SMARTsense
- Увімкни датчик SMARTsense і переконайся, що кінцевий пристрій може з'єднуватися з пристроями Bluetooth.
- Відкрий PHYWE measureApp і вибери датчик "Voltage".
- Вибери частоту дискретизації на свій розсуд. Що вона вища, то точнішим буде вимірювання.
Виконання (2/2)
- Уведи магніт у котушку північним полюсом уперед.
- Виведи магніт назад із котушки.
- Уведи магніт у котушку південним полюсом уперед.
- Виведи магніт назад із котушки.
- Уводь магніт у котушку і виводь із неї швидше.
- Залиш магніт нерухомим у котушці.
- Поверни магніт у котушці навколо поздовжньої осі.
- Заміни котушку на 400 витків котушкою на 1600 витків і повтори попередні кроки.
Протокол
Опрацювання результатів (1/3)
Рух
Північний полюс усередину котушки
Північний полюс із котушки назовні
Південний полюс усередину котушки
Південний полюс із котушки назовні
Північний полюс у котушку
Спостереження
Північний полюс із котушки назовні
Південний полюс у котушку
Південний полюс із котушки назовні
Рух
Швидший рух магніту
Магніт нерухомий у котушці
Обертання магніту навколо поздовжньої осі
Як у 1-4, але з котушкою на 1600 витків.
Швидший рух магніту
Спостереження
Магніт нерухомий у котушці
Обертання магніту навколо поздовжньої осі
Котушка на 1600 витків
Опрацювання результатів (2/3)
Перетягни слова у правильні поля! З результатів кроків 1-6 випливає, що ____ створюється доти, доки ____ і ____ рухаються один відносно одного. Як показує крок 7, рух має відбуватися так, щоб при цьому змінювалося ____, охоплене котушкою. Отже, справджується таке: у котушці ____ напруга доти, доки змінюється магнітне поле, охоплене котушкою.
Опрацювання результатів (3/3)
Перетягни слова у правильні поля! ____ індукованої напруги залежить від того, чи рухається магніт у котушку, чи з неї, і який ____ магніту при цьому обернений до котушки. ____ тим вища, чим ____ відбувається рух і чим більша кількість витків індукційної котушки.