Presentation om ämnet Emiliy Khristianovich Lenz. Lenz regelpresentation för en fysiklektion (årskurs 11) på ämnet

För att använda presentationsförhandsvisningar, skapa ett Google-konto och logga in på det: https://accounts.google.com

Bildtexter:

Kursarbete Lenz regel. Fenomenet självinduktion. Verket utfördes av Galina Alekseevna Romanova, fysiklärare, gymnasieskola nr 2, Vyazma, 2011.

Mål: lära sig att bestämma induktionsströmmens riktning; Med hjälp av exemplet med Lenz regel, formulera en idé om ESA:s grundläggande natur; förklara essensen av fenomenet självinduktion; härleda en formel för att beräkna magnetfältets energi, ta reda på den fysiska innebörden av denna formel.

Faradays experiment: avböjningsriktningen för amperemeternålen (och därför strömriktningen) kan vara annorlunda.

Vad är EMR-fenomenet? Om strömstyrkan ändras i en krets som innehåller en sluten krets (spole), så uppstår även en inducerad ström i själva kretsen. Denna ström kommer också att lyda Lenz regel.

Demonstration av fenomenet elektromagnetisk induktion

Lenz experiment Om du för en magnet närmare en ledande ring kommer den att börja stötas bort från magneten. Denna repulsion kan endast förklaras av det faktum att en inducerad ström uppstår i ringen, orsakad av en ökning av det magnetiska flödet genom ringen, och ringen med strömmen samverkar med magneten.

Demonstration av Lenz erfarenhet

Om det magnetiska flödet genom kretsen ökar, är riktningen för den inducerade strömmen i kretsen sådan att den magnetiska induktionsvektorn för fältet som skapas av denna ström är riktad motsatt den magnetiska induktionsvektorn för det externa magnetfältet. Om det magnetiska flödet genom kretsen minskar, är riktningen för den inducerade strömmen sådan att vektorn för den magnetiska induktionen av fältet som skapas av denna ström är samriktad med vektorn för den magnetiska induktionen av det yttre fältet.

Lenz regel: den inducerade strömmen har en sådan riktning att det magnetiska flödet det skapar alltid tenderar att kompensera för förändringen i det magnetiska flödet som orsakade strömmen. Lenz regel är en konsekvens av lagen om energibevarande.

Magnet som svävar över supraledande skål Magnet faller; ett alternerande magnetfält uppstår; ett elektriskt virvelfält uppstår; odämpade ringströmmar uppstår i supraledaren; enligt Lenz regel är riktningen för dessa strömmar sådan att magneten stöts bort från supraledaren; magneten "svävar" ovanför skålen.

Självinduktionsfenomen

SJÄLVINDUKTION – utseendet av ett elektriskt virvelfält i en ledande krets när strömstyrkan i den ändras; ett specialfall av elektromagnetisk induktion. På grund av självinduktion har en sluten krets "tröghet": strömstyrkan i kretsen som innehåller spolen kan inte ändras omedelbart.

Manifestation av fenomenet självinduktion Kretsstängning När en krets är sluten ökar strömmen, vilket orsakar en ökning av det magnetiska flödet i spolen, ett elektriskt virvelfält uppträder riktat mot strömmen, d.v.s. en självinduktion emk uppstår i spolen, vilket förhindrar ökningen av strömmen i kretsen. Som ett resultat lyser L1 senare än L2.

Öppna kretsen När den elektriska kretsen öppnas minskar strömmen, en minskning av det magnetiska flödet i spolen uppstår, ett elektriskt virvelfält uppstår, riktat som en ström, dvs en självinduktiv emk uppträder i spolen, vilket bibehåller ström i kretsen. Som ett resultat blinkar L starkt när den stängs av.

Härledning av formeln för självinduktiv emk Om ett magnetfält skapas av en ström, så kan man hävda att Ф ~ В ~ I, dvs. Ф ~ I eller Ф = LI, där L är kretsens induktans (eller självinduktanskoefficient). Sedan

Fysisk betydelse av induktans Induktans är en fysisk storhet, numeriskt lika med den självinduktions-emk som uppstår i kretsen när strömmen ändras med 1 A på 1 s.

Fenomenet självinduktion är särskilt uttalat i en krets som innehåller en spole med en järnkärna, eftersom järn avsevärt ökar spolens magnetiska flöde och därför storleken på självinduktions-emk när den ändras.

Konsekvenser av självinduktion På grund av fenomenet självinduktion, när kretsar som innehåller spolar med stålkärnor (elektromagneter, motorer, transformatorer) öppnas, skapas en betydande självinduktions-EMK och gnistor eller till och med en ljusbågarladdning kan uppstå.

Det finns en analogi mellan upprättandet av en ström av storleken I i en krets och processen att en kropp får hastighet V 1. Etableringen av en ström I i en krets sker gradvis. 2. För att uppnå strömstyrka I måste arbete utföras. 3. Ju större L, desto långsammare växer jag. 4. 1. Kroppen når hastighet V gradvis. 2. För att uppnå hastighet V måste arbete utföras. 3. Ju större m, desto långsammare växer V. 4.

Frågor till testarbetet på ämnet ”EMP-fenomen. Självinduktion" 1. Definition av fenomenet EMR 2. Lenz regel 3. EMR lagen (definition, formel) 4. Definition av fenomenet självinduktion 5. EMF av självinduktion (formel) 6. Induktans ( definition, formel, måttenhet) 7. Energi för strömmens magnetfält ( formel)

Resurser som används 1.L.E.Gendenshtein, Yu.L.Dik.- M.: Mnemosyne, 2009.-272 s.: ill. 2.OK "1C: Skola. Fysik. Årskurs 7-11: Bibliotek med visuella hjälpmedel." 3. http://filer. shcool – samling . edu.ru 4. http://class-fizika.narod.ru

Tack för din uppmärksamhet!

Bild 1

Bild 2

Bild 3

Bild 4

Bild 5

Bild 2

Samtidigt var han professor, och under senare år rektor vid St. Petersburgs universitet. Han undervisade också vid den berömda tyska skolan för St. Peter (1830-1831), vid Main Pedagogical Institute och vid Mikhailovsky Artillery School. Hans föreläsningar om fysik och fysisk geografi kännetecknades av anmärkningsvärd tydlighet och strikt systematik. Hans berömda manualer om fysik (för gymnastiksalen) och fysisk geografi hade samma egenskaper; Båda läroböckerna gick igenom flera upplagor, men den första av dem var särskilt utbredd. Akademikern Lenz vetenskapliga verksamhet var lika lysande och fruktbar.

Bild 3

I fysikens historia kommer hans vetenskapliga verk alltid att ges en hedervärd plats. Många av hans vetenskapliga studier relaterar till fysisk geografi (om havets temperatur och salthalt, om variationen i nivån i Kaspiska havet, om barometrisk mätning av höjder, om mätning av magnetisk lutning och intensiteten av jordens magnetism , etc.). Men främst arbetade han inom området elektromagnetism. A. Savelyevs verk är förresten ägnade åt att belysa betydelsen av dessa verk: "Om akademiker Lenz verk i magnetoelektricitet" (St. Petersburg, 1854) och V. Lebedinsky: "Lenz som en av grundarna av vetenskapen om elektromagnetism” (tidningen “Elektricitet” 1895). De viktigaste resultaten av hans forskning presenteras i alla fysikläroböcker. Exakt:

Bild 4

Lenz regel, en regel för att bestämma induktionsströmmens riktning: Induktionsströmmen som uppstår från den relativa rörelsen av den ledande kretsen och källan till det magnetiska fältet har alltid en sådan riktning att dess eget magnetiska flöde kompenserar för förändringar i den externa magnetiska flöde som orsakade denna ström. Formulerad 1833 av E. H. Lenz. Om strömmen ökar, ökar det magnetiska flödet. Om den inducerade strömmen är riktad mot huvudströmmen. Om den inducerade strömmen är riktad i samma riktning som huvudströmmen. Den inducerade strömmen riktas alltid på ett sådant sätt att den minskar effekten av orsaken som orsakar den. I sin allmänna formulering säger Lenz regel att den inducerade strömmen alltid riktas på ett sådant sätt att den motverkar grundorsaken som orsakade den.

Bild 5

Joule-Lenz-lagen är en fysisk lag som ger en kvantitativ bedömning av den termiska effekten av elektrisk ström. Installerad 1842 av Emilie Lenz. I verbal formulering låter det så här: Effekten av värme som frigörs per volymenhet av ett medium under flödet av elektrisk ström är proportionell mot produkten av den elektriska strömtätheten och det elektriska fältvärdet. Matematiskt kan uttryckas i följande form: där w är effekten av värmeavgivning per volymenhet, är den elektriska densitetsströmmen, är den elektriska fältstyrkan, σ är mediets konduktivitet.

1 av 9

Presentation om ämnet: Lenz

Bild nr 1

Bildbeskrivning:

Bild nr 2

Bildbeskrivning:

Emilius Christianovich Lenz (född Heinrich Friedrich Emil Lenz. Född 12 februari (24), 1804. Död 10 februari 1865, Rom) - berömd rysk fysiker. Från 1823 till 1826 deltog han som fysiker i Kotzebues resa runt världen. Resultaten av den vetenskapliga forskningen från denna expedition publicerades av honom i "Memoirs of the St. Petersburg Academy of Sciences" (1831). 1829 deltog han i den första expeditionen till Elbrus under ledning av general Emanuel. 1828 invaldes han i adjungerad akademi och 1834 blev han akademiker. Samtidigt var han professor, och under senare år rektor vid St. Petersburgs universitet. Han undervisade också vid den berömda tyska skolan för St. Peter (1830-1831), vid Main Pedagogical Institute och vid Mikhailovsky Artillery School. Hans föreläsningar om fysik och fysisk geografi kännetecknades av anmärkningsvärd tydlighet och strikt systematik. Hans berömda manualer om fysik (för gymnastiksalen) och fysisk geografi hade samma egenskaper; Båda läroböckerna gick igenom flera upplagor, men den första av dem var särskilt utbredd. Akademikern Lenz vetenskapliga verksamhet var lika lysande och fruktbar.

Bild nr 3

Bildbeskrivning:

I fysikens historia kommer hans vetenskapliga verk alltid att ges en hedervärd plats. Många av hans vetenskapliga studier relaterar till fysisk geografi (om havets temperatur och salthalt, om variationen i nivån i Kaspiska havet, om barometrisk mätning av höjder, om mätning av magnetisk lutning och intensiteten av jordens magnetism , etc.). Men främst arbetade han inom området elektromagnetism. A. Savelyevs verk är förresten ägnade åt att belysa betydelsen av dessa verk: "Om akademiker Lenz verk i magnetoelektricitet" (St. Petersburg, 1854) och V. Lebedinsky: "Lenz som en av grundarna av vetenskapen om elektromagnetism” (tidningen “Elektricitet” 1895). De viktigaste resultaten av hans forskning presenteras i alla fysikläroböcker. Nämligen: induktionslagen (”Lenz’s regel”), enligt vilken induktionsströmmens riktning alltid är sådan att den stör den åtgärd (till exempel rörelse) som orsakar den (1834). "Joule och Lenz's lag": mängden värme som genereras av en ström i en ledare är proportionell mot kvadraten på strömmen och ledarens resistans (1844). Experiment som bekräftar "Peltier-fenomenet"; om du för en galvanisk ström genom vismut- och antimonstavar, lödda i ändarna och kylda till 0 °C, kan du frysa vatten som hällts i ett hål nära korsningen (1838). Experiment på polarisering av elektroder (1847), etc.

Bild nr 4

Bildbeskrivning:

Lenz utförde en del av sin forskning tillsammans med Parrot (om kompression av kroppar), Savelyev (om galvanisk polarisation) och akademiker Boris Jacobi (om elektromagneter). En förteckning över hans memoarer, som publicerades i den kejserliga vetenskapsakademiens anteckningar och i tidskriften Poggendorfs Annalen, finns i Biographisch-literarisches Handwörterbuch von Poggendorf (I, 1424).

Heinrich Friedrich Emil Lenz eller Emilius Christianovich Lenz, som han senare kallades i Sankt Petersburg, föddes 1804 i staden Dorpat (nuvarande Tartu). Vid sexton års ålder gick han in på universitetet i Dorpat, men avslutade inte sina studier, eftersom han 1823 blev inbjuden att delta i en jorden runt expedition på slupen "Enterprise" under befäl av befälhavarlöjtnant Otto Evstafievich Kotzebue. Under resan hann Lenz göra ett antal viktiga geografiska studier, för vilka han vid hemkomsten doktorerade från universitetet i Heydenburg. Därefter började han undervisa i fysik vid S:t Petersburgs militärskolor. Ett år senare valdes Emilius Lenz till adjutant vid S:t Petersburgs vetenskapsakademi, och han accepterade erbjudandet att delta i en ny expedition, denna gång till Kaukasus ”för magnetiska, termometriska, barometriska och geognostiska observationer och forskning i närheten. av Elbrus." Sedan gjorde han tillsammans med astronomen Karl Khristoforovitj Knorre, chef för Nikolaev-observatoriet, geografiska observationer vid Kaspiska havets stränder. År 1830 publicerade Lenz resultaten av sin forskning och en rapport om arbetet under resan. Genom beslut av akademiska rådet utnämndes han till extraordinär akademiker och föreståndare för fysiklaboratoriet vid Vetenskapsakademien. Här träffade han Boris Semenovich Jacobi. Lenz arbete inom området elektricitet och magnetism går tillbaka till denna tid. Gemenskapen mellan vetenskapliga intressen förde honom närmare Jacobi, vilket förknippade forskarna med en nära vänskap för livet. De arbetade sida vid sida inom det nya, växande området för elvetenskap. Lenz var, som man skulle säga idag, en teoretiker. Jacobi var en experimenterare och en mycket uppfinningsrik person. Tillsammans med Jacobi slog Lenz fast att vilken magnetoelektrisk maskin som helst som tjänar till att producera elektrisk ström kan användas som en elektrisk motor. Lenz bekantar sig med Faradays verk, blir intresserad av hans experiment, genomför sina egna experiment, på grundval av vilka han formulerar sin berömda regel. Efter övertygande experiment gav Lenz en generaliserad induktionslag. Många av Lenz prestationer var före sin tid och glömdes bort. Och ett halvt sekel senare - kallar de framväxande elektrotekniska hörnstenarna. Lenz arbetsmoral och mångfald av intressen är otroliga. Han var också geofysiker och oceanograf, universitetsprofessor och administratör, undervisade vid många läroanstalter, var akademiker och utförde kontinuerligt vetenskapligt arbete. Han skrev flera läroböcker och manualer, som var mycket populära och gick igenom mer än en upplaga. Samtidigt sökte Lenz aldrig vinst eller tjänade på sin talang. Hans föreläsningar och läroböcker, hans vetenskapliga arbete kännetecknades av anmärkningsvärd tydlighet och strikt systematik. Hans experiment var alltid korrekta, resultaten var upprepade gånger verifierade och övertygande. Han undervisade vid Naval Cadet Corps, vid Mikhailovsky Artillery School, föreläste vid Main Pedagogical Institute och ledde avdelningen för fysik och fysisk geografi vid Pedagogical University. Unga människor - studenter och assistenter - trängdes runt Lenz överallt. Alla kände till oberoendet av åsikter och handlingar från yttre påverkan. För dessa karaktärsdrag utsågs ofta Emilius Khristianovich till kommissioner för olika känsliga frågor. Först valdes till dekanus vid fakulteten för fysik och matematik, han valdes till rektor för universitetet 1863. Men han stannade inte länge i denna position. Efter att ha fått behandlingstillstånd 1864, reste Lenz utomlands och dog plötsligt i Rom den 10 februari 1865. Lenz skola producerade anmärkningsvärda vetenskapsmän som spelade en framträdande roll i utvecklingen av fysisk vetenskap. Och Emilius Christianovich Lenz själv intar en framträdande plats i fysikens historia, i vetenskapshistorien, inte bara i termer av sina vetenskapliga resultat, utan också i sin moraliska karaktär, som ett exempel på ärlig och osjälvisk tjänst till Ryssland.