Электричество и электрическая железная дорога. Конспект лекций по физике, страница 27

4. Два витка расположены рядом. В первом включили постоянный ток. Изобразите график зависимости силы тока от времени во втором витке. Как действуют силы на кольца?

5. Два витка расположены рядом. В первом включили короткий импульс тока. Изобразите график зависимости силы тока от времени во втором витке.

6. На катушке лежит алюминиевое кольцо. Катушку подключили к источнику переменного тока. Как будет себя вести кольцо?

7. Два витка расположены рядом. В первом течет постоянный ток и оно удаляется. Изобразите график зависимости силы тока от времени во втором витке. Как будет себя вести второе кольцо?

8. В индукционной печи в центре катушки находится ванна с расплавляемым материалом. Почему происходит плавление при протекании переменного тока по катушке?

9. Объясните способ демпфирования колебаний рамки измерительного прибора. К рамке подсоединена медная пластинка, поворачивающаяся в поле постоянного магнита.

10. Катушка системы зажигания в двигателях состоит из первичной обмотки с малым числом витков и вторичной с большим числом витков. В первичной катушке протекает короткий импульс тока. Почему возникает искра на свече зажигания двигателя, подсоединенной ко вторичной обмотке?

11. Объясните принцип работы металлоискателя. По кольцу металлоискателя протекает переменный ток высокой частоты. Что происходит с током, если около кольца оказывается металлический предмет?

12. В спидометре автомобиля  гибкий валик от коробки передач вращает постоянный магнит. Около магнита находится алюминиевый диск, сцепленный с шестерёнкой счетчика километров. Почему вращается диск?

13. Существует электромагнитный способ торможения поезда. По катушке, скользящей вдоль рельса, включается электрический ток. Почему происходит торможение поезда? Какие преимущества электромагнитного торможения?

14. В  одном витке трансформатора из-за повреждения изоляции произошло замыкание. Будет ли работать трансформатор, хотя бы при пониженном напряжении?

15. В счетчике электрической энергии алюминиевый диск  вращается в переменном магнитном поле катушки с измеряемым током. Почему вращается диск?

16. Медная монета опускается между полюсами сильного электромагнита. Изобразите график зависимости скорости движения от расстояния, проходимого монетой.

17. Активные проводники ротора асинхронного двигателя расположены в боковых пазах ротора, а на торцах замкнуты на общее кольцо. Такая обмотка похожа на беличье колесо. Объясните вращение ротора во вращающемся магнитном поле.

18. В автомобиле с ручным управлением электромагнитная муфта сцепления сцепляет двигатель с коробкой передач включением электрического тока. Какова конструкция муфты?

19. Можно ли трансформатор включать в сеть постоянного тока? Можно ли включать трансформатор в сеть пониженной частоты (вместо 60 Гц на 50 Гц)?

20. Почему якорь электродвигателя постоянного тока набирается из тонких железных пластинок, а корпус двигателя сплошной из чугуна?

11. ВЕЩЕСВО В МАГНИТНОМ ПОЛЕ. ФЕРРОМАГНЕТИЗМ

1. Вещество состоит из атомов. Движение электрона  в атоме можно представить в виде замкнутого электрического тока. Этот орбитальный ток обладает магнитным моментом и создает свое магнитное поле.

Пусть электрон движется по круговой орбите радиуса rсо скоростью V(рис. 11.1).  Магнитный момент орбитального движения электрона равен произведению силы тока на площадь орбиты. Силу тока определим как отношение заряда электрона к периоду обращения . Тогда орбитальный магнитный момент равен  .  Радиус орбиты и скорость неизвестны.  Однако они входят в выражение момента импульса, который,  согласно постулату Бора, кратен  постоянной Планка h:  ,  где – n = 1, 2, … – квантовое число. Исключив скорость и радиус орбиты, получим величину магнитного момента орбитального движения электрона   , где    = 9,02∙10 ^–23 Дж с /кг – магнетон Бора.