ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 26.04.2024
Просмотров: 45
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
, I – сила тока, М – момент сил, разворачивающих виток с током.Следовательно, появляется возможность измерять силу тока по величине угла поворота рамки, которая реализована в измерительном приборе – амперметре (рис.1).
Рис. 1. Амперметр 
Рис. 2. ДвигательПосле открытия действия магнитного поля на проводник с током, Ампер понял, что это открытие можно использовать для того, чтобы заставить проводник двигаться в магнитном поле. Так магнетизм можно превратить в механическое движение – создать двигатель. Одним из первых, работающих на постоянном токе, был электродвигатель (рис. 2), созданный в 1834 г. русским электротехником Б. С. Якоби.
Рассмотрим упрощённую модель двигателя, которая состоит из неподвижной части, с закреплёнными на ней магнитами – статор. Внутри статора может свободно вращаться рамка из проводящего материала, которая называется ротором. Для того чтобы по рамке мог протекать электрический ток, она соединена с клеммами при помощи скользящих контактов. Если подключить двигатель к источнику постоянного тока в цепь с вольтметром, то при замыкании цепи, рамка с током придёт во вращение.
7.1.Импульс тела. Закон сохранения импульса. Реактивное движение.
Импульсом тела называется величина, равная произведению массы тела на его скорость.
Импульс обозначается буквой и имеет такое же направление, как и скорость.
Единица измерения импульса:
Импульс тела вычисляется по формуле: , где
Изменение импульса тела равно импульсу силы, действующей на него:
Для замкнутой системы тел выполняется
закон сохранения импульса:
в замкнутой системе векторная сумма импульсов тел до взаимодействия равна векторной сумме импульсов тел после взаимодействия.
, где 
Закон сохранения импульса лежит в основе реактивного движения.
Реактивное движение – это такое движение тела, которое возникает после отделения от тела его части.
Для вычисления скорости ракеты записывают закон сохранения импульса
и получают формулу скорости ракеты: =
, где М – масса ракеты, 
7.2Явление электромагнитной индукции. Опытное подтверждение этого явления. Закон электромагнитной индукции. правило Ленца.
Явление электромагнитной индукции было открыто английским физиком Фарадеем в 1831 г. Он обнаружил, что в катушке из металлической проволоки возникает электрический ток, если внутрь катушки вдвигать и выдвигать магнит. Такой ток называется индукционным.
Явление возникновения электрического тока в замкнутом проводящем контуре при изменениях магнитного поля, пронизывающего контур, называется электромагнитной индукцией.
Появление электрического тока в замкнутом контуре свидетельствует о появлении ЭДС индукции.
ЭДС индукции в замкнутом контуре равна по модулю скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром:
закон электромагнитной индукции.
Направление индукционного тока в проводящем контуре определяется по правилу Ленца:
индукционный ток своим магнитным полем противодействует тому изменению магнитного потока, которым он вызван.
8.1.Кинетическая и потенциальная энергия. Закон сохранения энергии механических процессов.
Если тело или система тел могут совершить работу, то они обладают энергией.
Энергия – это физическая величина, показывающая, какую работу может совершить тело.
Энергия обозначается буквой Е, измеряется в Джоулях (Дж).
Механическая энергия бывает двух видов: кинетическая и потенциальная.
Кинетической энергией называется величина, равная половине произведения массы тела на квадрат его скорости.
Кинетическая энергия – это энергия движения. Например, кинетической энергией обладает двигающаяся машина, летящий воздушный шарик и т.д.
Потенциальная энергия определяется положением тела по отношению к другим телам или взаимным расположением частей одного и того же тела.
Величину, равную произведению массы тела на ускорение свободного падения и на высоту тела над поверхностью Земли, называют потенциальной энергией взаимодействия тела и Земли.
Величину, равную половине произведения коэффициента упругости на квадрат деформации, называют потенциальной энергией упруго деформированного тела.
Например, потенциальной энергией обладает подброшенный на высоту мяч или сжатая пружина.
Для замкнутой системы тел выполняется закон сохранения энергии: полная механическая энергия тела или замкнутой системы тел остаётся постоянной (если не действуют силы трения).
8.2 Принцип действия генератора.
В основе явления электромагнитной индукции лежит возникновение индукционного тока в контуре при изменении магнитного потока, пронизывающего этот контур. Таким образом, если создать систему, в которой магнитный поток, пронизывающий контур, меняется постоянным образом, то такая система генерировала бы электрический ток непрерывно. При этом совершенно неважно, происходит ли движение магнита относительно контура или движение контура относительно магнита.
Машина, в которой магнитный поток, пронизывающий контур, меняется непрерывно периодическим образом, при этом генерируя электрический ток, называется генератором электрического тока.
Представим модель генератора переменного тока. В этой модели две токопроводящие катушки (1) закреплены на валу и могут вращаться между полюсами магнитов (2). Вал соединен с помощью ременной передачи (3) с колесом (4), которое приводится во вращение вручную. Другой конец вала имеет скользящие контакты (5) (контакты с выводами катушки). На скользящих контактах возникает электрическое напряжение, приблизительно равное ЭДС индукции. Вращающаяся часть генератора называется ротор, неподвижная – статор.
По принципу представленной модели работают все генераторы переменного тока, в частности и самые мощные, которые называются электростанциями. В зависимости от способа, которым приводится во вращение ротор электростанции, они подразделяются на разные типы. На гидроэлектростанциях вращение ротора происходит за счет энергии падающей воды; на теплоэлектростанциях– за счет работы водяного пара, получаемого при сжигании топлива; на атомных электростанциях – также за счет работы водяного пара, который получается из-за выделения атомной энергии.
9.1Колебательное движение. Гармонические колебания. Амплитуда, период, частота и фаза колебаний.
Колебаниями называются любые повторяющиеся движения.
Примеры: ветка дерева на ветру, маятник в часах, поршень в цилиндре двигателя внутреннего сгорания, струна гитары, волны на поверхности моря и т.д.
Свободными называются колебания, возникающие после выведения системы из положения равновесия при последующем отсутствиии внешних воздействий. Эти колебания затухающие.
Например, колебания груза на нити.
Основными характеристиками механических колебаний являются амплитуда, период, частота и фаза колебаний.
Амплитуда – это модуль максимального отклонения тела от положения равновесия.
Период – это время одного полного колебания. (Т, секунды)
Частота – число полных колебаний, совершаемых за единицу времени.(ν, Герцы)
Период и частота связаны формулой:
Простейший вид колебательного движения – гармонические колебания, при которых колеблющаяся величина изменяется со временем по закону синуса или косинуса.
Уравнение гармонических колебаний:
,где амплитуда,
Величина, стоящая под знаком косинуса (угол), называется фазой.
Фаза равна: .
9.2 Переменный ток. Техника безопасности в обращении с переменным током.
Переменный ток – это род тока, направление протекания которого непрерывно меняется. Что становится возможным, благодаря наличию разницы потенциалов, подчиняющейся определённому закону. В повседневном понимании форма переменного тока напоминает синусоиду. Постоянный может изменяться по амплитуде, но только не по направлению. В противном случае это уже переменный ток.
Создание переменного тока
Можно сказать, что начало переменному току, как явлению, положил Майкл Фарадей, о чем наши читатели более подробно узнают ниже по тексту. Было показано, что электрическое и магнитное поля связаны. А ток является следствием их взаимодействия. Современные генераторы работают за счёт изменения величины магнитного потока через площадь, охватываемую контуром из медной проволоки. Строго говоря, проводник может быть любым. Медь выбрана из критериев максимальной пригодности при минимальной стоимости.
