Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 18 № 2134
i

Токи Фуко

Рас­смот­рим про­стей­ший опыт, де­мон­стри­ру­ю­щий воз­ник­но­ве­ние ин­дук­ци­он­но­го тока в за­мкну­том витке из про­во­да, по­ме­щен­ном в из­ме­ня­ю­ще­е­ся маг­нит­ное поле. Су­дить о на­ли­чии в витке ин­дук­ци­он­но­го тока можно по на­гре­ва­нию про­вод­ни­ка. Если, со­хра­няя преж­ние внеш­ние раз­ме­ры витка, сде­лать его из более тол­сто­го про­во­да, то со­про­тив­ле­ние витка умень­шит­ся, а ин­дук­ци­он­ный ток воз­рас­тет. Мощ­ность, вы­де­ля­е­мая в витке в виде тепла, уве­ли­чит­ся.

Ин­дук­ци­он­ные токи при из­ме­не­нии маг­нит­но­го поля воз­ни­ка­ют и в мас­сив­ных об­раз­цах ме­тал­ла, а не толь­ко в про­во­лоч­ных кон­ту­рах. Эти токи обыч­но на­зы­ва­ют вих­ре­вы­ми то­ка­ми, или то­ка­ми Фуко, по имени от­крыв­ше­го их фран­цуз­ско­го фи­зи­ка. На­прав­ле­ние и сила вих­ре­во­го тока за­ви­сят от формы об­раз­ца, от на­прав­ле­ния и ско­ро­сти из­ме­ня­ю­ще­го­ся маг­нит­но­го поля, от свойств ма­те­ри­а­ла, из ко­то­ро­го сде­лан об­ра­зец. В мас­сив­ных про­вод­ни­ках вслед­ствие ма­ло­сти элек­три­че­ско­го со­про­тив­ле­ния токи могут быть очень боль­ши­ми и вы­зы­вать зна­чи­тель­ное на­гре­ва­ние.

Если по­ме­стить внутрь ка­туш­ки мас­сив­ный же­лез­ный сер­деч­ник и про­пу­стить по ка­туш­ке пе­ре­мен­ный ток, то сер­деч­ник на­гре­ва­ет­ся очень силь­но. Чтобы умень­шить на­гре­ва­ние, сер­деч­ник на­би­ра­ют из тон­ких пла­стин, изо­ли­ро­ван­ных друг от друга слоем лака.

Токи Фуко ис­поль­зу­ют­ся в ин­дук­ци­он­ных печах для силь­но­го на­гре­ва­ния и даже плав­ле­ния ме­тал­лов. Для этого ме­талл по­ме­ща­ют в пе­ре­мен­ное маг­нит­ное поле, со­зда­ва­е­мое током ча­сто­той 500–2000 Гц.

Тор­мо­зя­щее дей­ствие токов Фуко ис­поль­зу­ет­ся для со­зда­ния маг­нит­ных успо­ко­и­те­лей  — демп­фе­ров. Если под ка­ча­ю­щей­ся в го­ри­зон­таль­ной плос­ко­сти маг­нит­ной стрел­кой рас­по­ло­жить мас­сив­ную мед­ную пла­сти­ну, то воз­буж­да­е­мые в мед­ной пла­сти­не токи Фуко будут тор­мо­зить ко­ле­ба­ния стрел­ки. Маг­нит­ные успо­ко­и­те­ли та­ко­го рода ис­поль­зу­ют­ся в галь­ва­но­мет­рах и дру­гих при­бо­рах.

Какой же­лез­ный сер­деч­ник будет боль­ше на­гре­вать­ся в пе­ре­мен­ном маг­нит­ном поле: сер­деч­ник, на­бран­ный из тон­ких изо­ли­ро­ван­ных пла­стин, или сплош­ной сер­деч­ник? Ответ по­яс­ни­те.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

1.  Сплош­ной.

2.  Сплош­ной сер­деч­ник будет на­гре­вать­ся боль­ше, по­сколь­ку он имеет мень­шее элек­три­че­ское со­про­тив­ле­ние, чем сер­деч­ник, на­бран­ный из тон­ких изо­ли­ро­ван­ных пла­стин. Со­от­вет­ствен­но, сила вих­ре­во­го тока в нем будет боль­ше.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Пред­став­лен пра­виль­ный ответ на во­прос, и при­ве­де­но до­ста­точ­ное обос­но­ва­ние, не со­дер­жа­щее оши­бок2
Пред­став­лен пра­виль­ный ответ на по­став­лен­ный во­прос, но его обос­но­ва­ние не яв­ля­ет­ся до­ста­точ­ным, хотя со­дер­жит оба эле­мен­та пра­виль­но­го от­ве­та или ука­за­ние на фи­зи­че­ские яв­ле­ния (за­ко­ны), при­част­ные к об­суж­да­е­мо­му во­про­су.

ИЛИ

Пред­став­ле­ны кор­рект­ные рас­суж­де­ния, при­во­дя­щие к пра­виль­но­му от­ве­ту, но ответ явно не сфор­му­ли­ро­ван

1
Пред­став­ле­ны общие рас­суж­де­ния, не от­но­ся­щи­е­ся к от­ве­ту на по­став­лен­ный во­прос.

ИЛИ

Ответ на во­прос не­ве­рен не­за­ви­си­мо от того, что рас­суж­де­ния пра­виль­ны или не­вер­ны, или от­сут­ству­ют

0
Мак­си­маль­ный балл2

Аналоги к заданию № 1498: 2134 Все

Раздел кодификатора ФИПИ: 3.13 Элек­тро­маг­нит­ная ин­дук­ция. Опыты Фа­ра­дея.
Спрятать решение · Прототип задания · КритерииСпрятать критерии · Помощь
1
Тип 18 № 1498
i

Какой же­лез­ный сер­деч­ник будет боль­ше на­гре­вать­ся в пе­ре­мен­ном маг­нит­ном поле: сер­деч­ник, на­бран­ный из тон­ких изо­ли­ро­ван­ных пла­стин, или сплош­ной сер­деч­ник? Ответ по­яс­ни­те.


Аналоги к заданию № 1498: 2134 Все

Решение · КритерииСпрятать критерии · Помощь
2
Тип Д19 № 1496
i

Сила вих­ре­во­го тока, воз­ни­ка­ю­ще­го в мас­сив­ном про­вод­ни­ке, по­ме­щен­ном в пе­ре­мен­ное маг­нит­ное поле, за­ви­сит

 

1)  от ско­ро­сти из­ме­не­ния маг­нит­но­го поля, от ма­те­ри­а­ла и формы про­вод­ни­ка

2)  толь­ко от ма­те­ри­а­ла и формы про­вод­ни­ка

3)  толь­ко от формы про­вод­ни­ка

4)  толь­ко от ско­ро­сти из­ме­не­ния маг­нит­но­го поля

Решение · Помощь
3
Тип Д20 № 1497
i

Мед­ная пла­сти­на, под­ве­шен­ная на длин­ной изо­ли­ру­ю­щей ручке, со­вер­ша­ет сво­бод­ные ко­ле­ба­ния. Если пла­сти­ну от­кло­нить от по­ло­же­ния рав­но­ве­сия и от­пу­стить так, чтобы она вошла со ско­ро­стью υ в про­стран­ство между по­лю­са­ми по­сто­ян­но­го маг­ни­та (см. рис.), то

 

1)  ам­пли­ту­да ко­ле­ба­ний пла­сти­ны уве­ли­чит­ся

2)  ко­ле­ба­ния пла­сти­ны резко за­тух­нут

3)  пла­сти­на будет со­вер­шать обыч­ные сво­бод­ные ко­ле­ба­ния

4)  ча­сто­та ко­ле­ба­ний пла­сти­ны воз­рас­тет

Решение · Помощь
4
Тип Д22 № 14516
i

Вы­бе­ри­те два вер­ных утвер­жде­ния, ко­то­рые со­от­вет­ству­ют со­дер­жа­нию тек­ста. За­пи­ши­те в ответ их но­ме­ра.

 

1.  Сила вих­ре­во­го тока, воз­ни­ка­ю­ще­го в мас­сив­ном про­вод­ни­ке, по­ме­щен­ном в пе­ре­мен­ное маг­нит­ное поле, за­ви­сит от ско­ро­сти из­ме­не­ния маг­нит­но­го поля, от ма­те­ри­а­ла и формы про­вод­ни­ка.

2.  Сила вих­ре­во­го тока, воз­ни­ка­ю­ще­го в мас­сив­ном про­вод­ни­ке, по­ме­щен­ном в пе­ре­мен­ное маг­нит­ное поле, за­ви­сит толь­ко от ма­те­ри­а­ла и формы про­вод­ни­ка.

3.  Мед­ная пла­сти­на, под­ве­шен­ная на длин­ной изо­ли­ру­ю­щей ручке, со­вер­ша­ет сво­бод­ные ко­ле­ба­ния. Если пла­сти­ну от­кло­нить от по­ло­же­ния рав­но­ве­сия и от­пу­стить так, чтобы она вошла со ско­ро­стью υ в про­стран­ство между по­лю­са­ми по­сто­ян­но­го маг­ни­та (см. рис.), то ам­пли­ту­да ко­ле­ба­ний пла­сти­ны уве­ли­чит­ся

4.  Мед­ная пла­сти­на, под­ве­шен­ная на длин­ной изо­ли­ру­ю­щей ручке, со­вер­ша­ет сво­бод­ные ко­ле­ба­ния. Если пла­сти­ну от­кло­нить от по­ло­же­ния рав­но­ве­сия и от­пу­стить так, чтобы она вошла со ско­ро­стью υ в про­стран­ство между по­лю­са­ми по­сто­ян­но­го маг­ни­та (см. рис.), то ко­ле­ба­ния пла­сти­ны резко за­тух­нут

5.  Мед­ная пла­сти­на, под­ве­шен­ная на длин­ной изо­ли­ру­ю­щей ручке, со­вер­ша­ет сво­бод­ные ко­ле­ба­ния. Если пла­сти­ну от­кло­нить от по­ло­же­ния рав­но­ве­сия и от­пу­стить так, чтобы она вошла со ско­ро­стью υ в про­стран­ство между по­лю­са­ми по­сто­ян­но­го маг­ни­та (см. рис.), то пла­сти­на будет со­вер­шать обыч­ные сво­бод­ные ко­ле­ба­ния

Решение · Помощь


О про­ек­те · Ре­дак­ция · Пра­во­вая ин­фор­ма­ция · О ре­кла­ме
© Гущин Д. Д., 2011—2025