Закон Ленца

 Машина открытий

Продолжительность циклов самая различная: от миллионных долей секунды до недель и месяцев. В основном это зависит от соответствия оборудования направлению исследования. И еще от того, насколько быстро Машина Открытии сможет собирать новое оборудование, необходимое «по ходу дела». Иногда в течение нескольких секунд Машина Открытий будет проходить путь, на который «обычной» физике потребовались бы десятки лет. Иногда она будет останавливаться, поджидая пока автоматы (сами или с участием людей) соберут оборудование, «заказанное» для очередного цикла. Не исключено, что Машина Открытий, пройдя какое-то количество циклов, зайдет в тупик: исчерпаются принципы, заложенные в ее основе. Если бы машина, например, начала с опыта Эрстеда, она легко открыла и «освоила» бы явление магнитной индукции, вывела бы закон Ленца и пришла бы к уравнению Максвелла. Но, обнаружив внешний фотоэффект и вплотную подойдя к понятию квантов, Машина Открытий, построенная на основе классической механики, не смогла бы вступить в «сферу действия» теории относительности

 Схемы управления электродвигателями

В асинхронном двигателе рабочий процесс может протекать только при асинхронной частоте, то есть при частоте вращения ротора, не равной частоте вращения магнитного поля. Номинальная частота вращения асинхронного двигателя зависит от частоты вращения магнитного поля статора и не может быть выбрана произвольно. При стандартной частоте промышленного тока f1=50Гц возможные синхронные частоты вращения (частоты вращения магнитного поля) 1=60f1/p=3000/p Работа асинхронного электродвигателя основана на явлении, названном “диск Араго - Ленца” Это явление заключается в следующем: если перед полосами постоянного магнита поместить медный диск, свободно сидящий на оси, и начать вращать магнит вокруг его оси при помощи рукоятки, то медный диск будет вращаться в том же направлении (Рис.7). Рис.7 Это объясняется тем, что при вращении магнита его магнитное поле пронизывает диск и индуктирует в нем вихревые токи. В результате взаимодействия вихревых токов с магнитным полем магнита, возникает сила, приводящая диск во вращение. На основании закона Ленца направление всякого индуктивного тока таково, что он противодействует причине, его вызвавшей.

 Тайны пространства и времени

Весьма любопытны и так называемые компенсационные или вариационные принципы. Например, закон Ленца, относящийся к явлениям магнитной индукции. Всякое изменение магнитного поля вызывает возникновение тока индукции, магнитное поле которого препятствует тем изменениям, которые вызвали этот ток. Еще более общее значение имеет принцип «Ле Шателье – Брауна». Он состоит в том, что внешнее воздействие, которое выводит систему из термодинамического равновесия, вызывает в ней процессы, стремящиеся ослабить результаты этого воздействия. Разумеется, подобное «рациональное поведение» неживых систем не имеет ничего общего с рациональным поведением человека. У него совершенно иная природа. Человек стремится определить оптимальную линию своего поведения, сделать свой выбор, исходя из тщательного анализа обстановки и сознательного прогноза последствий, к которым могут привести те или иные его действия. У природы такой способности, конечно, нет. Как справедливо заметил Ричард Фейнман по поводу «принципа Ферма», свет не может заранее знать всю свою траекторию, то есть особенности тех сред, которые ему предстоит преодолеть

 Физика (лучшее)

Таким образом, диод обладает односторонней проводимостью. Это используется для выпрямления тока, т.е. для преобразования переменного тока в постоянный по направлению ток. Для того чтобы получить ток постоянный по величине, используют диоды, включённые в несколько более сложные цепи. Выпрямительные схемы играют важную роль, так как электростанции вырабатывают ток переменный, а для работы большинства электронных устройств (радио, телевизоры, ЭВМ) требуется постоянное напряжение. Билет № 17 Электромагнитная индукция. Закон электромагнитной индукции. Правило Ленца Мы знаем, что электрический ток создаёт магнитное поле. Естественно возникает вопрос: «,Возможно ли появление электрического тока с помощью магнитного поля?». Эту проблему решил Фарадей, открывший явление электромагнитной индукции, которое заключается в следующем: при всяком изменении Магнитного потока, пронизывающего площадь, охватываемую проводящим контуром, в нём возникает электродвижущая сила, называемая э.д.с. индукции. Если контур замкнут, то под действием этой э.д.с. появляется электрический ток, названный индукционньм.

 Наука Единства

А сейчас мы продолжим исследование поведения электромагнитной волны, и как оно увязывается с теориями эфира и технологией. 5.5 ЗАКОН ЛЕНЦА, МОТОРЫ И ГЕНЕРАТОРЫ Не знакомых с физикой читателей, вероятно, удивит осознание того, что магнетизм и электричество, которые в нашей технологии используются как две отдельные силы, всегда движутся вместе в фиксированном отношении 90°, причем магнетизм динамичен, а электричество статично. Мы знаем, что без магнетизма нет и электричества и наоборот, и что два поля всегда будут существовать в очень точном геометрическом расположении. Еще одно важное осознание следующее: Простым помещением проволоки над северным или южным полюсом любого магнита, в этой проволоке генерируется электрический ток. Любой изучавший основы электроники знает, что это осуществляется движением проволоки над магнитом, но никогда не задается вопросом почему. Это простое свойство, известное как Закон Ленца, позволило создать и электрический мотор, и генератор. И чтобы помочь понять происходящее, мы объясним оба этих изобретения

 Билеты по физике за весь школьный курс

При параллельном соединении напряжение на концах каждого участка цепи одинаково, а сила тока разветвляется на отдельные части. Отсюда . При параллельном подключении проводников величина, обратная общему сопротивлению равна сумме величин, обратных сопротивлениям всех параллельно включенных проводников.41. Работа и мощность тока. Электродвижущая сила. Закон Ома для полной цепи. Работу сил электрического поля, создающего электрический ток, называют работой тока. Работа А тока на участке с сопротивлением R за время ( равна . Мощность электрического тока равна отношению работы ко времени совершения, т.е. . Работа выражается, как обычно, в джоулях, мощность – в ваттах. Если на участке цепи под действием электрического поля не совершается работа и не происходят химические реакции, то работа приводит к нагреванию проводника. При этом работа равна количеству теплоты, выделяемому проводником с током (Закон Джоуля-Ленца). В электрической цепи работа совершается не только на внешнем участке, но и в батарее. Электрическое сопротивление источника тока называется внутренним сопротивлением r. На внутреннем участке цепи выделяется количество теплоты, равное .

 Шпаргалка по всему курсу физики (как ее преподают в Днепропетровском Государственном Техническом Университете Железнодорожного Транспорта)

Однако если заряды движутся в прводнике, который в целом электрически нейтрален, электрические силы оказываются скомпенсироваными, так что остается только магнитное взаимодействие. Этим объясняется магнитное взаимодействие проводников с токами. 18. Явление электромагнитной индукции. Закон Фарадея. Правило Ленца. Электромагнитной индукцией называется возникновение э.д.с. в проводнике при его перемещении в магнитном поле либо в замкнутом проводящем контуре вследствие его движения в магнитном поле или изменения самого поля. Эта э.д.с. назыв. электродвижущей силой электромагнитной индукции. Под её влиянием в замкнутом прводнике возникает эл. ток, называемый индукционным током. Закон Фарадея : э.д.с. электромагнитной индукции пропорциональна и противоположна по знаку скорости изменения магнитного потока Фм сквозь поверхность, натянутую на этот контур - Е инд = -dФ/d ; Знак минус в правой части закона эл.-магн. индукции соответствует правилу Ленца : при всяком изменении магнитного потока сквозь поверхность, натянутую на прводящий контур, в контуре возникает индуционный ток такого направления, что его собственное магнитное поле противодействует изменению магнитного потока, вызвавшего индуционный ток. 19. Явление самоиндукции. Индуктивность. Самоиндукцией наз. возникновение э.д.с. электромагнитной индукции в электрической цепи вследствие изменения в ней электрического тока. Эта э.д.с. наз. электродвижущей силой самоиндукции.

 Шпаргалка с билетами по физике, 11 класс

Магнитный поток Ф через контур пропорционален вектору магнитной индукции В, а индукция, в свою очередь, силе тока в проводнике. Следовательно, для магнитного потока можно записать . Коэффициент пропорциональности называется индуктивностью и зависит от свойств проводника, его размеров и среды, в которой он находится. Единица индуктивности – генри, индуктивность равна 1 генри, если при силе тока в 1 ампер магнитный поток равен 1 веберу. При изменении силы тока в катушке происходит изменение магнитного потока, создаваемого этим током. Изменение магнитного потока вызывает возникновение в катушке ЭДС индукции. Явление возникновения ЭДС индукции в катушке в результате изменения силы тока в этой цепи называется самоиндукцией. В соответствии с правилом Ленца ЭДС самоиндукции препятствует нарастанию при включении и убыванию при выключении цепи. ЭДС самоиндукции, возникающая в катушке с индуктивностью L, по закону электромагнитной индукции равна. Пусть при отключении сети от источника, ток убывает по линейному закону. Тогда ЭДС самоиндукции имеет постоянное значение, равное . За время при линейном убывании в цепи пройдет заряд . При этом работа электрического тока равна .

 Расчет разветвленной электрической цепи постоянного тока

При последовательном соединении в вольтметре и добавочном сопротивлении устанавливается один и тот же ток 1=1в=1д,. 1.9 Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля-Ленца.Работу сил электрического поля, создающего упорядоченное движение заряженных частиц в проводнике, т.е. электрический ток, называют работой тока. Работа, совершаемая электрическим полем по перемещению заряда q на участке цепи, равна: и3 A=q•U=I•U• =I2 R• = U2/R где I — сила тока на данном участке, U — напряжение на участке цепи, — время прохождения тока по участку цепи, q == I — электрический заряд (количество электричества), протекающий через поперечное сечение проводника за промежуток времени . Единицей измерения работы служит джоуль: 1 Дж = 1 А 1 В 1 с. 1 Дж есть работа постоянного тока силой в 1 А в течение 1 с на участке напряжением в 1 В. По закону сохранения энергии эта работа равна изменению энергии проводника. Мощность электрического тока при прохождении его по проводнику с сопротивлением R равна работе, совершаемой током за единицу времени: P=A/ =I U=U2 R Единицей измерения мощности электрического тока в СИ служит ватт: 1 Вт = 1 Дж/с.

 Электромагнитные колебания

В такой цепи колебания силы тока опережают колебания напряжения на ?/2: , (15) . (16) Для амплитудного и действующего значений переменного тока справедлив закон Ома: , (17) , (18) , (19) где величина R называется полным сопротивлением цепи переменного тока. Количество теплоты Q, выделяющееся на активном сопротивлении, вычисляется по закону Джоуля-Ленца: . (20) Величина преобразованной электрической энергии в другие виды энергии определяется мощностью переменного тока. Так как - сила тока и напряжение - переменные величины, то и мощность в цепи переменного тока является переменной величиной. Поэтому имеет смысл говорить только о мгновенном значении мощности P=I2 Ra , или о среднем значении мощности период Т изменения переменного тока, вычисляемой по формуле: . (21) Мощность называют активной мощностью. Множитель cos? называют коэффициентом мощности, где: ? - сдвиг по фазе между колебаниями силы тока и напряжения. Коэффициент мощности вычисляется по формуле: . (22) Для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения при той же частоте используют устройство, называемое трансформатором.

 Георг Ом. Нелегкий путь к славе

Французский ученый Пулье, знавший о работах Ома из некоторых теоретических публикаций в немецкой печати, решил проверить экспериментально выводы ученого и, конечно, их подтвердил. Французские физики присвоили его закону имя Пулье. Естественно, что вскоре Пулье «безоговорочно признал приоритет Ома». Перевод книги Ома на английский язык и блестящие отзывы о нем Ленца и Якоби способствовали официальному признанию его заслуг. В мае 1842 г. Лондонское Королевское общество наградило Ома высшей наградой – Золотой медалью Копли и избрало своим членом. Пропагандистом идей Ома в Англии стал известный создатель «мостика Уитстона» – Ч. Уитстон, а знаменитый американский физик Дж. Генри писал: «Когда я первый раз прочел теорию Ома, она мне показалась молнией, вдруг осветившей комнату, погруженную во мрак». Одна из работ известного немецкого физика Г. Кирхгофа, опубликованная им в 1849 г., носила название «О выводе закона Ома»; Кирхгоф положил этот закон в основу своих исследований. Почти двадцать лет ожидал Ом признания у себя на родине: лишь в 1845 г. он был избран действительным членом Баварской академии наук, а в 1847 г., когда ему уже исполнилось 60 лет, его пригласили на должность экстраординарного профессора Мюнхенского университета.

 Программа вступительных экзаменов по физике в 2004г. (МГУ)

Зависимость проводимости полупроводников от температуры. p- -переход и его свойства. Полупроводниковый диод. Транзистор. Термистор и фоторезистор. Электрический ток в газах. Самостоятельный и несамостоятельный разряды. Понятие о плазме. III.3. Магнетизм Магнитное поле. Действие магнитного поля на рамку с током. Индукция магнитного поля (магнитная индукция). Линии магнитной индукции. Картины линий индукции магнитного поля прямого тока и соленоида. Понятие о магнитном поле Земли. Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле. Закон Ампера. Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца. Магнитные свойства вещества. Гипотеза Ампера. Ферромагнетики. III.4. Электромагнитная индукция Магнитный поток. Опыты Фарадея. Явление электромагнитной индукции. Вихревое электрическое поле. Закон электромагнитной индукции. Правило Ленца. Самоиндукция. Индуктивность. ЭДС самоиндукции. Энергия магнитного поля. III.5. Электромагнитные колебания и волны Переменный электрический ток. Амплитудное и действующее (эффективное) значение периодически изменяющегося напряжения и тока. Получение переменного тока с помощью индукционных генераторов. Трансформатор. Передача электрической энергии. Колебательный контур.

 Ответы на вопросы к госу по МПФ

Классическая электронная теория хорошо объясняет существование сопротивления металлов, законы Ома и Джоуля-Ленца – зависимость электропроводимости от температуры и позволяют понять связь теплоты и электропроводимости металлов. Однако в некоторых случаях классическая теория приводит к выводам находящихся в противореции с опытом, например, согласно этой теории удельное сопротивление с ростом температуры должно возрастать пропорционально корню из Т. Опыт подтверждает прямую пропорциональную зависимость . В классической электронной теории теплоемкость металлов и явление сверхпроводимости совершенно не объяснимы. Трудности классической электронной теории связаны с тем, что: а) электронная проводимость не подчиняется законам статики Максвелла- Больцмана; б) не учитывается взаимодействие друг с другом; в) не учитывается, что электрон движется в периодическом поле кристаллической решетки; г) движение электронов описывается по законам классической механики, а не по законам квантовой механики. На смену классической электронной теории пришла квантовая теория твердых тел, в которой преодолены трудности классической теории. Необходимо отметить, что классическую электронную теорию применяют и сейчас, т.к. она проста и наглядна, а при малых концентрациях носителей заряда и больших температурах квантовая и классическая теории дают близкие результаты.

 Создание первого электродвигателя

Но такого генератора в то время еще не было. Учитывая, что желаемых результатов от гальванических батарей получить невозможно, комиссия в 1842 г. решила «прекратить временно действия свои впредь до открытия какого-либо нового пути, могущего вести к усовершенствованию приложения электромагнитной силы к движению судов». 7. Изучение законов электромагнита . Создание первого электродвигателя, а также итоги проведенных с ним испытаний сыграли важную роль в развитии электротехники. Они явились толчком для целого ряда работ, и в первую очередь для классических исследований Э. X. Ленца и Б. С. Якоби по изучению электромагнитов и по теории электрических машин, имевших существенное значение для дальнейшего развития электромашиностроения. Тщательные экспериментальные теоретические изыскания по изучению законов электромагнитов были проведены учеными в 1838- 1844 гг. Хотя электромагнит был изобретен в 1835 г., его законы до этого времени не были изучены. Ученые, занимавшиеся исследованием электромагнитов, делали совершенно неверные выводы. Так, например, В. Риччи в 1836 г. утверждал, что электромагниты в принципе обладают меньшей силой притяжения, чем постоянные магниты.

 Вступительные вопросы по физике для заочников, поступающих в СГАУ.

Нормаль к площадке составляет угол ? с направлением поля, т.е. с вектором индукции В. Число линий индукции, проходящих через площадку S и её проекцию Sпр на плоскость, перпендикулярную к этим линиям, одинаково. Следовательно, поток Ф индукции магнитного поля через них одинаков. Используя выражение, находим Ф = ВSпр Из рис. видно, что Sпр= ab cos ? =Scos?. Поэтому ф =BScos ?. В системе единиц СИ магнитный поток измеряется в веберах (Вб). Из формулы следует т.е. 1 Вб — это магнитный поток через площадку в 1 м2, расположенную перпендикулярно к линиям магнитнойиндукции в однородном магнитном поле с индукцией 1 Тл. Найдем размерность вебера: Известно, что магнитный поток является алгебраической величиной. Примем магнитный поток, пронизывающий площадь контура, положительным. При увеличении этого потока возникает з.д.с. индукции , под действием которой появляется индукционный ток, создающий собственное магнитное поле, направленное навстречу внешнему полю, т.е. магнитный поток индукционного тока отрицателен. Если же поток, пронизывающий площадь контура, уменьшается (), то , т.е. направление магнитного поля индукционного тока совпадает с направлением внешнего поля. 35. Закон электромагнитной индукции. Правило Ленца. Если контур замкнут, то под действием этой э.д.с. появляется электрический ток, названный индукционньм.

 Билеты по физике

Подобного рода реакции слияния легких ядер могут протекать только при очень высоких температурах. Поэтому они называются термоядерными. Термоядерные реакции – это реакции слияния лёгких ядер при очень высокой температуре. Энергия, корьорая выделяется при термоядерных реакциях в расчёте на один кулон, превышает удельную энергию, выделяющуюся при цепных реакциях деления ядер. Билет № 17 1) Явление электромагнитной индукции. Доказать сществование этого явления на экспериментальной установке. Закон электромагнитной индукции. Правило Ленца. Если контур замкнут, то под действием этой э.д.с. появляется электрический ток, названный индукционньм. Фарадей установил, что э.д.с. индукции не зависит от способа изменения магнитного потока и определяется только быстротой его изменения, т.е. Соотношение называется законом электромагнитной индукции: ЭДС индукции в проводнике равна быстроте изменения магнитного потока, пронизывающего площадь, охватываемую проводником. Знак минус в формуле, является математическим выражением правила Ленца. Известно, что магнитный поток является алгебраической величиной. Примем магнитный поток, пронизывающий площадь контура,положительным.

 Электрический ток в неметаллах

При протекании тока в цепи из различных проводников, в местах контактов, в дополнение к теплоте Джоуля, выделяется или поглощается, в зависимости от направления тока, некоторое количество теплоты Q, пропорциональное протекающему через контакт количеству электричества (то есть силе тока I и времени ): Q=П/ . Коэффициент П зависит от природы находящихся в контакте материалов и температуры (коэффициент Пельте). 3.3. Явление Томсона Эффект Томсона, один из термоэлектрических явлений. Он состоит в том, что если вдоль проводника, по которому проходит электрический ток, существует перепад температур, то в дополнение к теплоте, выделяемой в соответствии с законом Джоуля-Ленца, в объёме проводника выделяется или поглощается (в зависимости от направления тока) дополнительное количество теплоты Q (теплота Томсона), пропорциональная силе тока I, времени , перепаду температур ( 2— 1): Q= ( 2— 1) l . Открыт У. Томсоном (лордом Кельвином) в 1856. Коэффициент Томсона зависит от природы материала. 4. Эмиссионные явления, их применение 4.1. Термоэлектрическая эмиссия Вакуум является хорошим диэлектриком, так как в нем нет свободных носителей зарядов.

 Потери электрической и тепловой энергии при транспортировке

Потери электроэнергии Потребители электроэнергии имеются повсюду. Производиться же она в сравнительно немногих местах, близких к источникам топливо- и гидроресурсов. Электроэнергию не удаётся консервировать в больших масштабах. Она должна быть потреблена сразу же после получения. Поэтому возникает необходимость в передаче электроэнергии на большие расстояния. Передача энергии связана с заметными потерями. Дело в том, что электрический ток нагревает провода линий электропередачи. В соответствии с законом Джоуля- Ленца энергия, расходуемая на нагрев проводов линии, определяется формулой:,где R-сопротивление линии. При очень большой длине линии передача энергии может стать экономически невыгодной. Значительно снизить сопротивление линии практически весьма трудно. Поэтому приходиться уменьшать силу тока. Так как мощность тока пропорциональна произведению силы тока на напряжение, то для сохранения передаваемой мощности нужно повысить напряжение в линии передачи. Чем длиннее линия передачи, тем выгоднее использовать более высокое напряжение. Между тем генераторы переменного тока строят на напряжение, не превышающие 16-20кВ.Более высокое напряжение потребовало бы принятия сложных специальных мер для изоляции обмоток и других частей генератора.