глава 3 электромагнитное поле
ГДЗ контрольные и самостоятельные работы по физике 9 класс Громцева Экзамен
Опытнейший педагог-физик Ольга Ильинична Громцева разработала Контрольные и самостоятельные работы 9 класс. Пособие, выпущенное издательством Экзамен, используют учителя и девятиклассники для оперативного контроля.
Дополнение к учебнику Перышкина характеризуется:
• соответствием ФГОС;
• схожестью структуры с ГИА;
• согласованностью с учебником;
• полнотой комплекта тем;
• многовариантностью (по 4 каждой работы);
• разными уровнями заданий.
Многие ученики-девятиклассники выбирают предмет для ГИА, подготовка к событию требует упорной работы. Пособие подходит для тренировок и объективной самооценки, позволяет сформировать реальные ожидания результатов экзамена.
Предстоящая ГИА – предмет особой родительской тревоги, порой взрослые сомневаются в объективности оценок учителя физики, а знаний собственных для проверки недостаточно. С решебником всё проще – проблема определяется быстро.
Выбирают физику обычно те девятиклассники, которые сдают ЕГЭ при выпуске и используют результат для поступления на желаемые факультеты. Чтобы мечты сбывались, к аттестации готовиться нужно заблаговременно.
Контрольные по физике для девятиклассников и решебники к ним
По каждой из представленных тем в сборнике предложены проверочные, контрольные и самостоятельные в нескольких вариантах. Используя решебники к пособию, девятиклассники без проблем освоят даже самый непростой материал курса физики за девятый класс, применят теоретические знания на практике, научатся делать расчеты, сравнения и выводы.
Книга может с успехом применяться выпускниками одиннадцатого класса, которые предпочли физику в качестве дисциплины по выбору на ЕГЭ для системного и полного повторения практического курса физики за девятый класс.
Контрольные и самостоятельные работы по физике 9 класс. ФГОС Авторы: Громцева Издательство/год: Экзамен
Опытнейший педагог-физик Ольга Ильинична Громцева разработала Контрольные и самостоятельные работы 9 класс. Пособие, выпущенное издательством Экзамен, используют учителя и девятиклассники для оперативного контроля.
Дополнение к учебнику Перышкина характеризуется: • соответствием ФГОС; • схожестью структуры с ГИА; • согласованностью с учебником; • полнотой комплекта тем; • многовариантностью (по 4 каждой работы); • разными уровнями заданий.
Многие ученики-девятиклассники выбирают предмет для ГИА, подготовка к событию требует упорной работы. Пособие подходит для тренировок и объективной самооценки, позволяет сформировать реальные ожидания результатов экзамена.
Предстоящая ГИА – предмет особой родительской тревоги, порой взрослые сомневаются в объективности оценок учителя физики, а знаний собственных для проверки недостаточно. С решебником всё проще – проблема определяется быстро.
Выбирают физику обычно те девятиклассники, которые сдают ЕГЭ при выпуске и используют результат для поступления на желаемые факультеты. Чтобы мечты сбывались, к аттестации готовиться нужно заблаговременно.
По каждой из представленных тем в сборнике предложены проверочные, контрольные и самостоятельные в нескольких вариантах. Используя решебники к пособию, девятиклассники без проблем освоят даже самый непростой материал курса физики за девятый класс, применят теоретические знания на практике, научатся делать расчеты, сравнения и выводы.
Книга может с успехом применяться выпускниками одиннадцатого класса, которые предпочли физику в качестве дисциплины по выбору на ЕГЭ для системного и полного повторения практического курса физики за девятый класс.
§ 37. Индукция магнитного поля
Многие из вас наверняка замечали, что одни магниты создают в пространстве более сильные поля, чем другие. Например, поле первого магнита, изображённого на рисунке 111, сильнее, чем второго.
Действительно, при одном и том же расстоянии до гвоздей, рассыпанных на столе, сила притяжения к первому магниту оказалась достаточной для преодоления силы тяжести гвоздей, а сила притяжения ко второму — нет.
Поясним, что это за величина.
Напомним, что магнитное поле может действовать с определённой силой на помещённый в него проводник с током.
Поместим прямолинейный участок проводника АВ с током в магнитное поле перпендикулярно его магнитным линиям (рис. 112). При показанном на рисунке направлении силы тока I в проводнике и расположении полюсов магнита действующая на проводник сила 
, согласно правилу левой руки, будет направлена вниз. Определить эту силу можно, вычислив вес гирьки, которую приходится добавлять на правую чашу весов для уравновешивания силы .
Опыты показывают, что модуль этой силы зависит от самого магнитного поля — более мощный магнит действует на данный проводник с большей силой. Кроме того, сила действия магнитного поля на проводник пропорциональна длине 
этого проводника и силе тока в нём.
Отношение же модуля силы F к длине проводника и силе тока I т.е. 
есть величина постоянная. Она не зависит ни от длины проводника, ни от силы тока в нём. Отношение 
зависит только от поля и может служить его количественной характеристикой.
Эта величина и принимается за модуль вектора магнитной индукции:
По этой формуле можно определить индукцию однородного магнитного поля.
В СИ единица магнитной индукции называется тесла (Тл) в честь югославского электротехника Николы Тесла.
Установим взаимосвязь между единицей магнитной индукции и единицами других величин СИ:
До сих пор для графического изображения магнитных полей мы пользовались линиями, которые условно называли магнитными линиями или линиями магнитного поля. Более точное название магнитных линий — линии магнитной индукции (или линии индукции магнитного поля).
Данное определение линий магнитной индукции можно пояснить с помощью рисунка 113. На нём изображён проводник с током, расположенный перпендикулярно плоскости чертежа. Окружность вокруг проводника представляет собой одну из линий индукции магнитного поля, созданного протекающим по проводнику током. Проведённые к этой окружности касательные в любой точке совпадают с вектором магнитной индукции.
Теперь, пользуясь термином «магнитная индукция», назовём основные признаки однородного и неоднородного магнитных полей.
В однородном магнитном поле (рис. 114) вектор магнитной индукции 
во всех произвольно выбранных точках поля одинаков как по модулю, так и по направлению.
Сравним это поле с двумя неоднородными полями: полем постоянного полосового магнита (рис. 115, а) и полем тока, протекающего по прямолинейному участку проводника (рис. 115, б).
Легко заметить, что в неоднородных полях, в отличие от однородного, вектор магнитной индукции меняется от точки к точке. Например, в каждом из рассматриваемых неоднородных полей при переходе из точки 1 в точку 2 вектор магнитной индукции меняется по модулю, при переходе из точки 1 в точку 3 — по направлению, при переходе из точки 2 в точку 3 вектор магнитной индукции меняется как по модулю, так и по направлению.
Магнитное поле называется однородным, если во всех его точках магнитная индукция одинакова. В противном случае поле называется неоднородным.
Чем больше магнитная индукция в данной точке поля, тем с большей силой будет действовать поле в этой точке на магнитную стрелку или движущийся электрический заряд.
Вопросы
1. Как называется векторная величина, которая служит количественной характеристикой магнитного поля?
2. По какой формуле определяется модуль вектора магнитной индукции однородного магнитного поля?
3. Что называется линиями магнитной индукции?
4. В каком случае магнитное поле называется однородным, а в каком — неоднородным?
5. Как зависит сила, действующая в данной точке магнитного поля на магнитную стрелку или движущийся заряд, от магнитной индукции в этой точке?
Упражнение 34
1. В однородное магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции поместили прямолинейный проводник, по которому протекает ток. Сила тока в проводнике 4 А. Определите индукцию этого поля, если оно действует с силой 0,2 Н на каждые 10 см длины проводника.
2. Проводник с током поместили в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции В. Через некоторое время силу тока в проводнике уменьшили в 2 раза. Изменилась ли при этом индукция В магнитного поля, в которое был помещён проводник? Сопровождалось ли уменьшение силы тока изменением какой-либо другой физической величины? Если да, то что это за величина и как она изменилась?
§ 42. Получение и передача переменного электрического тока. Трансформатор
В осветительной сети наших домов и во многих отраслях промышленности используется именно переменный ток.
В настоящее время для получения переменного тока используют в основном электромеханические индукционные генераторы, т. е. устройства, в которых механическая энергия преобразуется в электрическую. Индукционными они называются потому, что их действие основано на явлении электромагнитной индукции.
В § 39 рассматривался пример получения индукционного тока в плоском контуре при вращении внутри него магнита (см. рис. 121, б). На этом принципе и работает электромеханический генератор переменного тока. Неподвижная часть генератора, аналогичная контуру, называется статором, а вращающаяся, т. е. магнит, — ротором. В мощных промышленных генераторах вместо постоянного магнита используется электромагнит.
Статор промышленного генератора представляет собой стальную станину цилиндрической формы (станина — это основная несущая часть машины, на которой монтируются различные рабочие узлы, механизмы и пр.). Во внутренней его части прорезаются пазы, в которые витками укладывается толстый медный провод. В витках и индуцируется переменный электрический ток при изменении пронизывающего их магнитного потока.
Магнитное поле создаётся ротором (рис. 131, а). Он представляет собой электромагнит: на стальной сердечник сложной формы надета обмотка, по которой протекает постоянный электрический ток. Ток к этой обмотке подводится через щётки и кольца от постороннего источника постоянного тока.
На рисунке 131, (б) приведена схема генератора переменного тока. Штрихами показано примерное расположение линий индукции магнитного поля ротора. При вращении ротора какой-либо внешней механической силой создаваемое им магнитное поле тоже вращается. При этом магнитный поток, пронизывающий витки обмотки статора, периодически меняется, в результате чего в них индуцируется переменный ток.
На тепловых электростанциях ротор генератора вращается с помощью паровой турбины, на гидроэлектростанциях — с помощью водяной турбины.
На рисунке 132, а изображён внешний вид мощного гидрогенератора, а на рисунке 132, (б) схематично показано его устройство, где цифрой 1 обозначен статор, цифрой 2 — ротор, а цифрой 3 — водяная турбина.
Ротор гидрогенератора имеет не одну, а несколько пар магнитных полюсов. Чем больше пар полюсов, тем больше частота переменного электрического тока, вырабатываемого генератором при данной скорости вращения ротора. Поскольку скорость вращения водяных турбин обычно невелика, то для создания тока стандартной частоты используют многополюсные роторы.
Стандартная частота переменного тока, применяемого в промышленности и осветительной сети в России и многих других странах, равна 50 Гц. Это означает, что на протяжении 1 с ток 50 раз течёт в одну сторону и 50 раз в другую. В некоторых странах (например, США) стандартная частота переменного тока равна 60 Гц.
Сила тока, вырабатываемого генераторами переменного тока, меняется со временем по гармоническому закону (т. е. по закону синуса или косинуса). На рисунке 133 показан график изменения силы тока i со временем t.
Для передачи электроэнергии от электростанций в места её потребления служат линии электропередачи (ЛЭП). Чем дальше от электростанции находится потребитель тока, тем больше энергии Q тратится на нагревание проводов и тем меньше доходит до потребителя:
Уменьшение потерь электроэнергии при её передаче от электростанций к потребителям является важной задачей экономики.
Из закона Джоуля—Ленца (Q = I 2 Rt) следует, что уменьшить потери можно за счёт уменьшения сопротивления R проводов и силы тока I в них (что более эффективно, поскольку при уменьшении I в n раз Q уменьшается в n 2 раз).
Сопротивление проводов будет тем меньше, чем больше площадь S их поперечного сечения и чем меньше удельное сопротивление ρ металла, из которого они изготовлены так как 
. Провода делают из меди или алюминия, так как среди относительно недорогих металлов они обладают наименьшим удельным сопротивлением. Увеличивать толщину проводов экономически невыгодно (ввиду увеличения расхода металла) и неудобно (из-за трудностей при их подвеске).
Поэтому существенного снижения потерь Q можно добиться только за счёт уменьшения силы тока I. Но при этом необходимо во столько же раз увеличить получаемое от генератора напряжение U, чтобы не снижать мощность тока Р (так как Р = UI 1 ). Без такого преобразования силы тока и напряжения передача электроэнергии на большие расстояния становится невыгодной из-за существенных потерь.
Решение этой важнейшей технической задачи стало возможным только после изобретения трансформатора — устройства, предназначенного для увеличения или уменьшения переменного напряжения и силы тока.
Трансформатор был изобретён в 1876 г. русским учёным Павлом Николаевичем Яблочковым. В основе его работы лежит явление электромагнитной индукции. На рисунке 134, (а) показан внешний вид трансформатора, а на рисунке 134, (б) схематично изображены его основные части. Обратите внимание на то, что число витков в обмотках различно: в данном случае N2 > N1.
1 U, I — так называемые действующие значения напряжения и силы переменного тока. Они равны соответственно напряжению и силе постоянного тока, выделяющего в проводнике ежесекундно столько же тепла, что и переменный ток. Действующие значения напряжения и силы переменного тока в 
раз меньше амплитудных: 
Протекающий в первичной обмотке переменный ток создаёт (главным образом в сердечнике) переменное магнитное поле, которое, в свою очередь, порождает переменное электрическое поле. В результате действия этого поля на концах вторичной обмотки возникает переменное напряжение U2.
Величина U2 определяется из соотношения:
Значит, при N2 > N1 трансформатор будет повышающим (так как U2 > U1), а при N2
Глава 3 электромагнитное поле
Если Вы не нашли темы для своего учебника, то можете добавить оглавление учебника и получить благодарность от проекта «Инфоурок».
Минпросвещения порекомендовало снизить бюрократическую нагрузку на учителей
Время чтения: 1 минута
В пяти регионах России протестируют новую систему оплаты труда педагогов
Время чтения: 2 минуты
В Госдуме рассмотрят вопрос верификации образовательных онлайн-курсов
Время чтения: 2 минуты
Все призеры конкурса «Учитель года России» станут советниками министра просвещения
Время чтения: 1 минута
Минпросвещения разработало меморандум по воспитательной работе в школах
Время чтения: 2 минуты
Екатерина Костылева из Тюменской области стала учителем года России – 2021
Время чтения: 1 минута
Подарочные сертификаты
Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.
Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.