Здравствуйте, уважаемые обучающиеся. И так мы с вами начинаем новый раздел...Мы с вами подробнейшим образом изучили механические колебания и переходим к изучению электромагнитных колебаний и мы поймем как много общего между этими двумя явлениями. Фактически мы будем пользоваться плодами своего труда, которым мы занимались на протяжении достаточного большого промежутка времени и это значительно упростит и ускорить изучение электромагнитных колебаний.
Но прежде чем переходить к новому разделу давайте вспомним что мы прошли в разделе механические колебания.
Предваряющей темой механических колебаний была небольшая, но очень важная тема элементы дифференциального исчисления, которая является математической основой, как для темы механических колебаний, так и для нашей дальнейшей темы, которую мы будем изучать и для многих других тем по физике. Давайте вспомним, что мы прошли по теме элементы дифференциального исчисления: производная функции и ее геометрический смысл, правила вычисления производной, производная сложной функции и производная тригонометрических функций, и последней темой была тема применение производной в задачах физики. 1 и 2 части и на этом изучение очень краткого раздела элементы дифференциального исчисления мы закончили.
И так раздел механических колебаний у нас был достаточно обширен и состояла из 26 лекции в которых мы прошли следующие темы: колебательное движение и его характеристики, динамика колебательного движения, гармонические колебания и физический смысл амплитуды, циклической частоты и начальной фазы колебаний, зависимость периода и частоты свободных колебаний от параметров колебательной системы, задачи на гармонические колебания. 1 часть, скорость и ускорение при гармонических колебаниях и зависимости проекции координаты, скорости и ускорения от времени, "силовой" метод расчета частоты свободных колебаний, задачи на гармонические колебания 2 часть, энергия гармонических колебаний и "энергетический" метод определения частоты свободных колебаний, задачи на гармонические колебания 3 часть, анализ графика гармонических колебаний, связь колебательного движения с движением по окружности и векторное представление колебаний, сложение колебаний одной частоты и метод векторных диаграмм, сложение колебаний с низкими частотами и биения, сложение колебаний кратных частот и гармонический анализ и синтез, решение задач на тему сложения гармонических колебаний, сложение взаимно перпендикулярных колебаний и фигуры Лиссажу, затухающие колебания 1 и 2 части, добротность колебательной системы, определение добротности по графику затухающих колебаний, вынужденные колебания и резонанс 1 часть, резонанс 2 часть и 3 части и последней темой была тема решение задач на вынужденные и затухающие колебания.
Ну а теперь мы с вами переходим к анонсированному разделу электромагнитные колебания. И так понятно, что нам предстоит иметь дело в электрическими и магнитными явлениями, поэтому перед тем как приступить непосредственно к теме давайте немного повторим, то что мы уже знаем.
Давайте начнем вот с чего...надеюсь мы с вами еще помним, что в 1831 году Фарадею удалось получить электрический ток за счет магнитного поля. Он очень долго к этому шел. Получить магнитное поле очень легко вокруг проводника с током оно существует всегда, а вот как сделать так чтобы было наоборот долго не удавалось. И Фарадей вдвигая в катушку, намотанную с проводника магнит получит ток, проходящий через гальванометр, который был подключен к этой катушке. Оказывается это не единственный способ наблюдать явление электромагнитной индукции, т.е появление электрического тока при изменении магнитного поля. Оказывается, что магнитное поле можно не обязательно менять, существуют и другие способы получения индукционного тока или электродвижущей силы электро-магнитной индукции. И давайте вспомним какие способы существуют...
Рассмотренные нами методы очень сильно отличаются друг от друга по технологии получения индукционного тока. Однако, для того чтобы описать все эти явления оказывается можно ввести физическую величину, которая однозначно позволяет описать явление электромагнитной индукции. Эта физическая величина называется поток вектора магнитной индукции или магнитный поток. Как вводится эта величина?
И теперь зная, что такое магнитный поток давайте посмотрим на приведенные выше нами три метода получения индукционного тока и убедимся в том, что в каждом из этих трех случаев меняется различными способами магнитный поток через контур, который является периметром рассматриваемой нами площадки.
Давайте вспомним, что означает знак "минус" в формуле закона Фарадея для электромагнитной индукции. Этот минус говорит нам о том куда направлен индукционный ток. Этот знак описывает правило, которое называется правило Ленца.
Правило Ленца - индукционный ток направлен так, что магнитное поле индукционного тока препятствует изменению магнитного потока, вызвавшего этот ток.
Еще одна особенность явления электромагнитной индукции. Абсолютно не важно, что создает магнитный поток, который пронизывает некоторый контур в тех примерах, что мы привели этот поток создается каким-то внешним источником магнитного поля. Но ведь магнитное поле создается и в том случае, если через ту катушку в которой мы наблюдаем ЭДС индукции течет электрический ток.
Самоиндукция - это явление возникновения ЭДС индукции в контуре при изменении в нем силы тока.
И на количественном уровне явление самоиндукции описывается с помощью такой физической величины, как индуктивность контура (катушки).
Индуктивность контура (катушки) - называется физическая величина равная отношению магнитного потока в контуре к силе тока, создавшего этот магнитный поток.
Теперь давайте вернемся к формуле, описывающей закон Фарадея для электромагнитной индукции и запишем ее немного по-другому.
И последнее...
И так это то что мы должны были себе напомнить по теории электро-магнитной индукции и в конце лекции давайте решим одну короткую задачу. И так задача на определение. И так задача на определение того, что одинаковое ли количество проходит через катушку в двух разных случаях при вдвигании в нее магнита.
На этом мы эту лекцию закончим.
Если тебе понравилось, подпишись на канал и поддержи автора