Для чего на горловину телевизионных кинескопов надевают магниты
Магнитное поле. Электромагнитная индукция
Урок-практикум решения качественных задач
На доске вывешиваются рисунки к заданиям и таблица для учета ответов. На демонстрационном столе размещается оборудование для проведения опытов: два подковообразных магнита, обмотка на одном магните, демонстрационный гальванометр; катушка Томсона (дроссельная катушка в 3600 витков и сердечник с ярмом), алюминиевое и медное кольца; подковообразный магнит, длинная, сложенная вдвое проволока, гальванометр; два демонстрационных гальванометра, соединительные провода (длинные); выпрямитель на 6 В, выключатель лабораторный, лампочка на подставке на 6,3 В, модель электрического звонка, дроссельная катушка, неоновая лампочка.
I. Физический диктант (устно)
1. Явление электромагнитной индукции.
2. М.Фарадей и его опыты.
3. Правило Ленца.
4. Закон электромагнитной индукции (для неподвижного и подвижного контуров).
5. Правило левой руки.
6. Самоиндукция.
7. Индуктивность.
8. Энергия магнитного поля.
9. Тесла.
10. Правило буравчика.
11. Вебер.
12. Магнитный поток.
13. Ферромагнетики.
14. Соленоид.
15. Дроссель.
II. Решение задач. Класс делится на пять групп, каждая выбирает карточку с заданиями и обсуждает ответы на каждый вопрос. Экспериментальное задание сначала выполняют сами, а потом демонстрируют всему классу и дают объяснение.
III. Подведение итогов (в таблице на доске)
1. Для чего на горловину телевизионных кинескопов надевают магниты?
2. Стеклянные U-образные трубки, наполненные ртутью, соединены скобой из толстой алюминиевой проволоки. Как должны быть расположены полюсы сильного постоянного магнита, чтобы при замыкании ключа алюминиевая проволока взлетела вверх?
3. Почему иногда недалеко от места удара молнии плавятся предохранители и повреждаются чувствительные электроизмерительные приборы?
4. Опыт. Два одинаковых подковообразных магнита сложены противоположными полюсами так, как показано на рисунке. На один из магнитов надета катушка А, концы которой присоединены к гальванометру.
В момент отрывания одного магнита от другого и в момент их соединения стрелка гальванометра отклоняется (в противоположные стороны). Укажите причины отклонения стрелки гальванометра.
1. Для гашения электрической дуги, образующейся при размыкании больших токов, часто вблизи рубильника располагают магнит так, чтобы линии магнитной индукции были перпендикулярны возникающей дуге. Почему?
2. В кольцо из диэлектрика вдвигают магнит. Какое явление возникает?
3. Почему на заводе для переноса раскаленных болванок нельзя использовать электромагнитные краны?
4. Опыт. На железный сердечник катушки Томсона надевают алюминиевое кольцо несколько большего диаметра, чем сердечник. Кольцо держится в воздухе. Если надеть на сердечник и приближать к алюминиевому кольцу медное (не выпуская его из рук), то алюминиевое кольцо будет подниматься. Почему?
1. Два тонких проводника, имеющих форму окружности, расположены в перпендикулярных плоскостях так, как показано на рисунке. Будет ли в проводнике А возникать индукционный ток при изменении тока в контуре В?
2. Почему корпус компаса не делают из железа?
3. Для исследования стальных балок, рельсов и т.п. на них надевают катушку изолированной проволоки, замкнутую на гальванометр, и перемещают ее вдоль балки. При всякой неоднородности строения балки (трещины, раковины и т.п.) в гальванометре возникает ток. Объясните это явление.
4. Опыт. Концы сложенной вдвое проволоки присоединены к гальванометру. Проволока движется, пересекая линии индукции магнитного поля, но стрелка гальванометра остается на нуле. Почему?
1. Два тонких проводника, имеющих форму окружности, расположены в перпендикулярных плоскостях так, как показано на рисунке. Будет ли в проводнике А возникать индукционный ток при изменении тока в контуре В? 1. Проволочная прямоугольная рамка падает между полюсами электромагнита. Укажите направление индукционных токов в рамке при прохождении ею положений А, В, С.
2. Почему сверхпроводящий шарик «парит» в магнитном поле?
3. В какой момент искрит рубильник: при замыкании или размыкании?
4. Опыт. Если два демонстрационных гальванометра соединить и раскачивать стрелку одного из них, то что произойдет со стрелкой другого? Почему?
1. В каком месте Земли магнитная стрелка обоими концами показывает на юг?
2. Почему подземный кабель, по которому подается переменный ток в жилые дома и на предприятия, не разрешается прокладывать вблизи газовых, водопроводных и теплофикационных труб?
3. При электросварке применяется стабилизатор – катушка со стальным сердечником, включаемая последовательно с дугой. Почему стабилизатор обеспечивает устойчивое горение дуги?
4. Опыт. При замыкании цепи работает электрический звонок и горит неоновая лампа, а лампа накаливания не горит. Если исключить из цепи звонок, то загорается лампа накаливания, а неоновая лампа гаснет. Почему?
Ответы
1. В магнитном поле на движущиеся электроны действует сила Лоренца, отклоняя их от прямолинейного движения по горизонтали или вертикали.
2. Вектор индукции должен быть направлен к читателю.
3. Изменяющееся магнитное поле молнии индуцирует в электроизмерительных приборах и в осветительных сетях сильные токи.
4. Отрывание магнитов друг от друга и их соединение связано с резким изменением магнитного потока, пронизывающего катушку, и наведением в ней ЭДС индукции.
1. Электроны и ионы воздуха, образующие ток в дуге, отклоняются в магнитном поле; дуга смещается в сторону и гаснет.
2. Поляризация диэлектрика.
3. При нагревании ферромагнитные материалы теряют магнитные свойства, они полностью исчезают при температуре Кюри.
4. Кольца сближаются, потому что в них наводятся индукционные токи одинакового направления.
1. Не будет, т.к. поток магнитной индукции контура В не пронизывает контур А.
2. Железо является ферромагнетиком, и все магнитные силовые линии пойдут через корпус, уже не оказывая влияния на стрелку.
3. Неоднородность в стальной балке создает искажения магнитного потока, а значит, в катушке дефектоскопа наводится ЭДС индукции.
4. В двух отрезках проволоки возникают равные по величине, но имеющие разный знак ЭДС индукции, которые взаимно компенсируются.
1. При прохождении рамкой положения А ток направлен против часовой стрелки, положения В – ток отсутствует, положения С – направлен по часовой стрелке, если смотреть на рамку справа. [Вертикальный размер рамки меньше вертикального размера магнита. – Ред.]
2. Возникают токи Фуко (вихревые индукционные токи), магнитное поле которых противодействует магнитному полю В, вызвавшему эти токи. Взаимодействуют одноименные полюсы – отталкиваются.
3. ЭДС самоиндукции, возникающая при размыкании, вызывает искру через рубильник.
4. Она также будет раскачиваться, но в противофазе, – направление отклонения стрелки второго гальванометра будет противоположно направлению отклонения стрелки первого.
1. На Северном полюсе.
2. [Токи утечки подземных кабелей при высокой влажности почвы обуславливают явление электролиза, которое вызывает окисление (коррозию) металла и разрушение труб. – Ред. ]
3. Действие стабилизатора основано на явлении самоиндукции. По правилу Ленца, при изменении сварочного тока в катушке возникает вихревое поле, которое препятствует изменению тока (и возрастанию, и убыванию).
4. Когда работает звонок, происходит замыкание и размыкание цепи. Вследствие возникновения при замыкании ЭДС самоиндукции, направленной против ЭДС генератора тока, и быстрого затем размыкания цепи волосок лампы накаливания не успевает разогреться. Возникающая при частом размыкании значительная по величине ЭДС самоиндукции поддерживает горение неоновой лампы. Если из цепи исключить звонок, то в цепи будеть течь постоянный ток, – загорается лампа накаливания.
Литература
Тульчинский М.Е. Качественные задачи по физике в средней школе.
Городецкий Д.Н., Пеньков И.А. Проверочные работы по физике.
Марон В.Е., Городецкий Д.Н. Физика. Законы. Формулы. Задачи.
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Магнит ионной ловушки ( см. рис. 41 Л), надежно закрепленный на горловине кинескопа, положение которого относительно горловины кинескопа зафиксировано краской, следует проверить в последнюю очередь. Если же магнит закреплен плохо или его перемещали, то его установку следует уточнить путем перемещения магнита по горловине. При этом следует иметь в виду, что с кинескопами типов 18ЛК4Б, 31ЛК1Б, 43ЛК9Б, 47ЛК1Б и 59ЛК1Б магниты ионной ловушки не применяют, однако нижеследующая проверка с установкой перемычек производится для проверки исправности катода и цепи регулировки яркости в случае отсутствия свечения экрана. Для этого находят изображение цоколя проверяемого типа кинескопа на рис. 49 и ставят перемычки / и / / так, как это показано на рисунке. Перемычку устанавливают с целью уравнивания напряжений на нити накала, катоде и модуляторе. [2]
Магнит ионной ловушки бывает в двух исполнениях: в виде кольца и в виде бруска с надставными полюсами, охватывающими горловину кинескопа. [3]
Регулировку положения магнита ионной ловушки следует произвести в соответствии с указаниями, данными в начале этой главы. [7]
При плохом креплении магнита ионной ловушки исчезает растр или уменьшается яркость свечения экрана. [8]
Сердечник 2 от магнита ионной ловушки кинескопов 18ЛК5Б упакован в обойму 3, приклепанную к длинному винту 4 с ручкой 5, который служит для регулировки положения и перемещения сердечника. [10]
В телевизорах с алюминированным экраном магнит ионной ловушки не применяется. [11]
Этот дефект вызывается неправильным положением магнита ионной ловушки на горловине кинескопа. Смещение магнита возможно при транспортировке телевизора, а иногда и при перестановке его в комнате, если магнит недостаточно плотно закреплен на горловине кинескопа. Для устранения указанного дефекта нужно правильно установить магнит ионной ловушки, а затем надежно закрепить его. [15]
Цель: отработка практических навыков при решении задач.
I. Организационный момент
II. Актуализация знаний
1. Физический диктант
1. Явление электромагнитной индукции.
2. Фарадей и его опыты.
4. Закон электромагнитной индукции (для неподвижных и подвижных контуров).
5. Правило левой руки.
8. Энергия магнитного поля.
2. Работа в группах.
1. Для чего на горловину телевизионных кинескопов надевают магниты? (В магнитном поле на движущиеся электроны действует сила Лоренца, отклоняя их от прямолинейного движения по горизонтали или вертикали.)
2. Стеклянные U-образные трубки, наполненные ртутью, соединены скобой из толстой алюминиевой проволоки. Как должны быть расположены полюсы сильного постоянного магнита, чтобы при замыкании ключа алюминиевая проволока взлетела вверх? (Вектор индукции должен быть направлен к нам.)
3. Почему иногда недалеко от места удара молнией плавятся предохранители и повреждаются чувствительные электроизмерительные приборы? (Изменяющее магнитное поле молнии индуцирует в электроизмерительных приборах и в осветительных сетях сильные токи.)
Два одинаковых магнита сложены противоположными концами. На один надета катушка, а концы выведены к гальванометру. В момент отрыва одного от другого стрелка гальванометра отклоняется. (Отрывание магнитов друг от друга и их соединение связано с изменением магнитного потока и наведением в ней ЭДС.)
1. Для гашения электрической дуги, образующейся при размыкании больших токов, часто вблизи рубильника располагают магнит так, чтобы линии магнитной индукции были перпендикулярны возникающей дуге. Почему? (Электроны и ионы, образующие дуги, отклоняются в магнитном поле, дуга смещается в сторону и гаснет.)
2. В кольцо из диэлектрика вдвигают магнит. Какое явление возникает? (Поляризация диэлектрика.)
3. Почему на заводе для переноса раскаленных болванок нельзя использовать электромагнитные краны? (При нагревании ферромагнетики теряют магнитные свойства или полностью исчезают при температуре Кюри.)
На железный сердечник надевают алюминиевое кольцо. Кольцо держится в воздухе. Если надеть на сердечник и приблизить к алюминиевому кольцу медное (не выпуская из рук), то алюминиевое кольцо будет подниматься. Почему? (Кольца сближаются, так как в концах находятся токи одинакового направления.)
1. Два тонких проводника, имеющих форму окружности, расположены в перпендикулярных плоскостях. Будет ли в проводнике А возникать индукционный ток при изменении тока в контуре В? (Не будет, так как поток магнитной индукции контура В не пронизывает контур А.)
2. Почему корпус компаса не делают из железа? (Железо является ферромагнетиком, и все магнитные силовые линии пойдут через корпус, уже не оказывая влияния на стрелку.)
3. Для исследования стальных балок, рельсов и т. д. на них надевают катушку изолированной проволоки, замкнутую на гальванометр, и перемещают ее вдоль балки. При всякой неоднородности строения в гальванометре возникает ток. Почему? (Неоднородность создает искажение магнитного потока, а значит, в катушке дефектоскопа наводится ЭДВ индукция.)
Концы сложенной вдвое проволоки присоединены к гальванометру. Проволока движется, пересекая линии индукции магнитного поля, но стрелка гальванометра остается на нуле. Почему? (В отрезках проволоки возникают разные по знаку, но одинаковые по величине ЭДС индукции, которые взаимно компенсируются.)
1. Проволочная прямоугольная рамка падает между полюсами электромагнита. Укажите напряжение индукционных токов в рамке при прохождении ею положений А, В, С. (При прохождении точки А против часовой стрелки, в точке В ток отсутствует, в точке С ток направлен по часовой стрелке.)
2. Почему сверхпроводящий шарик «парит» в магнитном поле? (Возникают токи Фуко, магнитное поле которых противодействует магнитному полю, вызвавшему эти токи. Взаимодействуют одинаковые одноименные полюсы.)
3. В какой момент искрит рубильник: при замыкании или размыкании? (ЭДС самоиндукция, возникающая при размыкании, вызывает искру через рубильник.)
1. В каком месте Земли магнитная стрелка обоими концами показывает на Юг? (На Северном полюсе.)
2. Почему подземный кабель, по которому подается переменный ток в жилые дома и на предприятия, не прокладывают вблизи газовых, водопроводных и теплофикационных труб? (При высокой влажности вызывается окисление металла (обуславливается электролизом).)
3. При электросварке применяются стабилизатор, катушка со стальным сердечником, включающаяся последовательно с дугой. Почему стабилизатор обеспечивает устойчивость горения дуги? (Действие стабилизатора основано на явлении самоиндукции. При изменении тока в катушке возникает вихревое поле, которое препятствует изменению тока.)
III. Подведение итогов урока
Библиотека образовательных материалов для студентов, учителей, учеников и их родителей.
Наш сайт не претендует на авторство размещенных материалов. Мы только конвертируем в удобный формат материалы из сети Интернет, которые находятся в открытом доступе и присланные нашими посетителями.
Если вы являетесь обладателем авторского права на любой размещенный у нас материал и намерены удалить его или получить ссылки на место коммерческого размещения материалов, обратитесь для согласования к администратору сайта.
Разрешается копировать материалы с обязательной гипертекстовой ссылкой на сайт, будьте благодарными мы затратили много усилий чтобы привести информацию в удобный вид.
© 2014-2021 Все права на дизайн сайта принадлежат С.Є.А.
Магнитное поле. Электромагнитная индукция
Урок-практикум решения качественных задач
На доске вывешиваются рисунки к заданиям и таблица для учета ответов. На демонстрационном столе размещается оборудование для проведения опытов: два подковообразных магнита, обмотка на одном магните, демонстрационный гальванометр; катушка Томсона (дроссельная катушка в 3600 витков и сердечник с ярмом), алюминиевое и медное кольца; подковообразный магнит, длинная, сложенная вдвое проволока, гальванометр; два демонстрационных гальванометра, соединительные провода (длинные); выпрямитель на 6 В, выключатель лабораторный, лампочка на подставке на 6,3 В, модель электрического звонка, дроссельная катушка, неоновая лампочка.
I. Физический диктант (устно)
1. Явление электромагнитной индукции.
2. М.Фарадей и его опыты.
3. Правило Ленца.
4. Закон электромагнитной индукции (для неподвижного и подвижного контуров).
5. Правило левой руки.
6. Самоиндукция.
7. Индуктивность.
8. Энергия магнитного поля.
9. Тесла.
10. Правило буравчика.
11. Вебер.
12. Магнитный поток.
13. Ферромагнетики.
14. Соленоид.
15. Дроссель.
II. Решение задач. Класс делится на пять групп, каждая выбирает карточку с заданиями и обсуждает ответы на каждый вопрос. Экспериментальное задание сначала выполняют сами, а потом демонстрируют всему классу и дают объяснение.
III. Подведение итогов (в таблице на доске)
1. Для чего на горловину телевизионных кинескопов надевают магниты?
2. Стеклянные U-образные трубки, наполненные ртутью, соединены скобой из толстой алюминиевой проволоки. Как должны быть расположены полюсы сильного постоянного магнита, чтобы при замыкании ключа алюминиевая проволока взлетела вверх?
3. Почему иногда недалеко от места удара молнии плавятся предохранители и повреждаются чувствительные электроизмерительные приборы?
4. Опыт. Два одинаковых подковообразных магнита сложены противоположными полюсами так, как показано на рисунке. На один из магнитов надета катушка А, концы которой присоединены к гальванометру.
В момент отрывания одного магнита от другого и в момент их соединения стрелка гальванометра отклоняется (в противоположные стороны). Укажите причины отклонения стрелки гальванометра.
1. Для гашения электрической дуги, образующейся при размыкании больших токов, часто вблизи рубильника располагают магнит так, чтобы линии магнитной индукции были перпендикулярны возникающей дуге. Почему?
2. В кольцо из диэлектрика вдвигают магнит. Какое явление возникает?
3. Почему на заводе для переноса раскаленных болванок нельзя использовать электромагнитные краны?
4. Опыт. На железный сердечник катушки Томсона надевают алюминиевое кольцо несколько большего диаметра, чем сердечник. Кольцо держится в воздухе. Если надеть на сердечник и приближать к алюминиевому кольцу медное (не выпуская его из рук), то алюминиевое кольцо будет подниматься. Почему?
2. Почему корпус компаса не делают из железа?
3. Для исследования стальных балок, рельсов и т.п. на них надевают катушку изолированной проволоки, замкнутую на гальванометр, и перемещают ее вдоль балки. При всякой неоднородности строения балки (трещины, раковины и т.п.) в гальванометре возникает ток. Объясните это явление.
4. Опыт. Концы сложенной вдвое проволоки присоединены к гальванометру. Проволока движется, пересекая линии индукции магнитного поля, но стрелка гальванометра остается на нуле. Почему?
1. Два тонких проводника, имеющих форму окружности, расположены в перпендикулярных плоскостях так, как показано на рисунке. Будет ли в проводнике А возникать индукционный ток при изменении тока в контуре В? 1. Проволочная прямоугольная рамка падает между полюсами электромагнита. Укажите направление индукционных токов в рамке при прохождении ею положений А, В, С.
2. Почему сверхпроводящий шарик «парит» в магнитном поле?
3. В какой момент искрит рубильник: при замыкании или размыкании?
4. Опыт. Если два демонстрационных гальванометра соединить и раскачивать стрелку одного из них, то что произойдет со стрелкой другого? Почему?
1. В каком месте Земли магнитная стрелка обоими концами показывает на юг?
2. Почему подземный кабель, по которому подается переменный ток в жилые дома и на предприятия, не разрешается прокладывать вблизи газовых, водопроводных и теплофикационных труб?
3. При электросварке применяется стабилизатор – катушка со стальным сердечником, включаемая последовательно с дугой. Почему стабилизатор обеспечивает устойчивое горение дуги?
4. Опыт. При замыкании цепи работает электрический звонок и горит неоновая лампа, а лампа накаливания не горит. Если исключить из цепи звонок, то загорается лампа накаливания, а неоновая лампа гаснет. Почему?
Ответы
1. В магнитном поле на движущиеся электроны действует сила Лоренца, отклоняя их от прямолинейного движения по горизонтали или вертикали.
2. Вектор индукции должен быть направлен к читателю.
3. Изменяющееся магнитное поле молнии индуцирует в электроизмерительных приборах и в осветительных сетях сильные токи.
4. Отрывание магнитов друг от друга и их соединение связано с резким изменением магнитного потока, пронизывающего катушку, и наведением в ней ЭДС индукции.
1. Электроны и ионы воздуха, образующие ток в дуге, отклоняются в магнитном поле; дуга смещается в сторону и гаснет.
2. Поляризация диэлектрика.
3. При нагревании ферромагнитные материалы теряют магнитные свойства, они полностью исчезают при температуре Кюри.
4. Кольца сближаются, потому что в них наводятся индукционные токи одинакового направления.
1. Не будет, т.к. поток магнитной индукции контура В не пронизывает контур А.
2. Железо является ферромагнетиком, и все магнитные силовые линии пойдут через корпус, уже не оказывая влияния на стрелку.
3. Неоднородность в стальной балке создает искажения магнитного потока, а значит, в катушке дефектоскопа наводится ЭДС индукции.
4. В двух отрезках проволоки возникают равные по величине, но имеющие разный знак ЭДС индукции, которые взаимно компенсируются.
1. При прохождении рамкой положения А ток направлен против часовой стрелки, положения В – ток отсутствует, положения С – направлен по часовой стрелке, если смотреть на рамку справа. [Вертикальный размер рамки меньше вертикального размера магнита. – Ред.]
2. Возникают токи Фуко (вихревые индукционные токи), магнитное поле которых противодействует магнитному полю В, вызвавшему эти токи. Взаимодействуют одноименные полюсы – отталкиваются.
3. ЭДС самоиндукции, возникающая при размыкании, вызывает искру через рубильник.
4. Она также будет раскачиваться, но в противофазе, – направление отклонения стрелки второго гальванометра будет противоположно направлению отклонения стрелки первого.
1. На Северном полюсе.
2. [Токи утечки подземных кабелей при высокой влажности почвы обуславливают явление электролиза, которое вызывает окисление (коррозию) металла и разрушение труб. – Ред. ]
3. Действие стабилизатора основано на явлении самоиндукции. По правилу Ленца, при изменении сварочного тока в катушке возникает вихревое поле, которое препятствует изменению тока (и возрастанию, и убыванию).
4. Когда работает звонок, происходит замыкание и размыкание цепи. Вследствие возникновения при замыкании ЭДС самоиндукции, направленной против ЭДС генератора тока, и быстрого затем размыкания цепи волосок лампы накаливания не успевает разогреться. Возникающая при частом размыкании значительная по величине ЭДС самоиндукции поддерживает горение неоновой лампы. Если из цепи исключить звонок, то в цепи будеть течь постоянный ток, – загорается лампа накаливания.
Литература
Тульчинский М.Е. Качественные задачи по физике в средней школе.
Городецкий Д.Н., Пеньков И.А. Проверочные работы по физике.
Марон В.Е., Городецкий Д.Н. Физика. Законы. Формулы. Задачи.