Анализ задач на применение закона электромагнитной индукции

Анализ задач на применение

закона электромагнитной индукции.

Умение решать задачи по теме «Электромагнитная индукция» очень существенно, поскольку при этом закрепляются знания о многих важных процессах и явлениях: получении переменного тока, работе трансформатора, колебательного контура, распространение электромагнитных колебаний и др. К задачам по этой теме в основном относятся те, которые требуют применения основного закона электромагнитной индукции (вычисление ЭДС индукции, определение по известной ЭДС происшедшего изменения магнитного потока или связных с ним величин, определение силы индуцированного тока и его направления, нахождения заряда, прошедшего по цепи при изменении магнитного поля), и те, в которых рассматривается частый случай электромагнитной индукции – самоиндукция.

Облегчить учащимся решение задач может следующая схема:

Замкнутый контур (не содержащий источника тока) находится в магнитном поле

Меняется одна из величин:

B, S, α

I_инд = E_i / R

Ни одна величина не меняется

I = 0

так как E_i = 0

Основные трудности при решении этих задач возникают у учащихся из-за того, что они порой не знают, за счет чего может происходить изменение магнитного потока, и поэтому не умеют конкретизировать закон электромагнитной индукции применительно к ситуации, описанной в задаче. Тогда нужно им помнить формулу

Ф=BS cos α,

из которой следует, что поток магнитной индукции меняется, если меняется хотя бы одна из входящих в эту формулу величин. Изменение магнитной индукции ΔВ наблюдается при движении контура в неоднородном магнитном поле, при изменении магнитной проницаемости среды, при изменении силы тока в электрической цепи, служащей источником магнитного поля. Площадь контура ΔS меняется при придании ему другой формы или при движении проводника, являющегося частью контура (в этом случае

ΔS=lυ ∆t sin β ,где l- длина подвижного проводника, υ- его скорость, β- угол между B и υ). Изменение угла происходит при повороте контура или его непрерывном вращении.

Разобрав несколько задач на применение основного закона электромагнитной индукции и проанализировав логику рассуждений, полезно вмести с учащимися составить алгоритм для решения таких задач. После чего, предложить решить задачи самостоятельно по алгоритму.