Электричество и Магнетизм с Нуля для ЕГЭ по Физике! Летняя Школа! — Transcript
Full transcript
- 0:00Ээ, всем
- 0:02привет.
- 0:04Напишите в чатик, как меня слышно, как
- 0:07меня видно, и давайте начинать.
- 0:09Э, YouTube пошёл,
- 0:12ВК вроде как вроде как тоже пошёл. И
- 0:18сегодня у нас заключительный урок летней
- 0:21школы, на котором мы будем с вами
- 0:23разбираться. Опа, пошёл. Пошёл. Так,
- 0:26пошёл. на котором мы будем разбираться с
- 0:29электричеством и магнетизмом. Вот как
- 0:31эти два явления связаны между собой. А
- 0:34разберёмся с силой Лоренса, силой
- 0:36Ампера, правилами рук, законом
- 0:39электромагнитной индукции Фарадея,
- 0:41катушка индуктивности. В общем, довольно
- 0:43насыщенный урок. Тема сложная. Э,
- 0:48давайте так. Сама по себе тема не
- 0:51сказать, что супер сложная, но она вот у
- 0:53многих ребят проблемы с пониманием,
- 0:55потому что довольно сложно объяснить эту
- 0:58тему. Вот так. А,
- 1:01да, сегодня крайний урок, ребят. Кстати
- 1:04говоря, хотел сразу же анонсировать в
- 1:07эту субботу я планирую шестичасовой
- 1:09стрим по всей теории ЕГЭ. Ещё раз, э,
- 1:12всё это дело пройдём, ээ, начиная с
- 1:14механики, через молекулярную физику,
- 1:18через электродинамику. И, кстати говоря,
- 1:20очень, ну, не очень много, но некоторые
- 1:23формулы, некоторые, некоторую теорию я
- 1:26упустил на летней школе, потому что
- 1:27просто она не влезала в уроки, да, не
- 1:29влезала в такой формат. Так вот, на этом
- 1:31стриме мы кратко, но всё же пройдём
- 1:33вообще всю теорию и в том числе ядерную
- 1:35физику, в том числе колебательный
- 1:38контур, в том числе, а, квантовую
- 1:40физику. Короче говоря, все темы по
- 1:43теории, которые вам нужны для ЕГЭ, мы
- 1:44пройдём на стриме. А в субботу он будет.
- 1:47Оптика, конечно, тоже будет. Ребят,
- 1:49понятие все темы вам понятно? Все вот
- 1:52вообще всё, что может попасться на ЕГЭ,
- 1:54все эти разделы мы с вами разберём. В
- 1:56том числе оптика, волновая,
- 1:57геометрическая, всё это будет. А,
- 2:00поэтому по ссылке в описании подпишитесь
- 2:03на ТГ, если ещё не сделали этого, и в
- 2:05субботу ожидайте завозик мощнейший. Так.
- 2:10Аэ, ну что,
- 2:14ну что, а давайте потихоньку начинать.
- 2:18Ребята, в ВК напишите что-нибудь в чат,
- 2:20слышно ли меня, всё ли у вас хорошо. А
- 2:23мы начинаем. Аэ, значит, сегодняшняя
- 2:25тема у нас, как я уже сказал - это
- 2:28электричество и магнетизм. А в каких
- 2:30заданиях она встречается? Она
- 2:32встречается в номере 12, в номере 13, в
- 2:35номере 14, номере 15. А также она может
- 2:39встретиться в задании 21 из второй части
- 2:42и в задании 20 5 из тоже из второй
- 2:46части. Аэ, номер. Я даже больше вам
- 2:49скажу, в одном из номеров, либо в
- 2:51двадцать первом, либо в двадцать пятом,
- 2:53я очень сильно ожидаю видеть
- 2:55электродинамику. Ой, точнее, вот
- 2:57связанноя с с электричеством и с
- 2:58магнетизмом одновременно. Я думаю, что
- 3:00это прямо такая частая будет тема на ЕГЭ
- 3:032027. Так, ну что, давайте разбирать
- 3:06тему. Значит, начнём мы внезапно с
- 3:09магнетизма.
- 3:11Что это такое? Значит, э, минимальная
- 3:15база, которую вам нужно знать, есть
- 3:18такая штука, как магнит. Да, есть такая
- 3:20штука, как магнит. Он взаимодействует с
- 3:22другими магнитами.
- 3:24Он может притягивать какие-то, да,
- 3:27железные опилки, например. Вот что-то
- 3:29такое. Ну, хорошо, это мы знаем.
- 3:30Допустим, допустим, для ЕГЭ, в принципе,
- 3:33нам определения магнита достаточно.
- 3:36О'кей. А магнит создаёт вокруг себя
- 3:38магнитное поле.
- 3:40Есть так называемые линии магнитного
- 3:43поля. Помните, как мы говорили с вами
- 3:45про линии напряжённости электрического
- 3:48поля, да? Вот также есть и у магнитного
- 3:49поля. Но
- 3:51если электрическое поле, у него линии по
- 3:54прямой распространяются, то магнитное
- 3:57поле является вихревым, то есть у него
- 3:59линии как бы закручиваются. Так вот, а
- 4:03линии магнитного поля всегда направлены
- 4:06от северного полюса к южному. Ну, вне
- 4:09магнита, да, снаружи магнита. А-а,
- 4:12хорошо.
- 4:15Северный полюс нор буквой Н, южный соу
- 4:19буквой С. Хорошо. Так, продолжаем.
- 4:27Я сейчас смятении, что мне сдавать на
- 4:28ЕГЭ, физику или литературу? А-а,
- 4:33интересный выбор.
- 4:36Так, хорошо. Давайте идти дальше, ребят.
- 4:39Вот есть такая штука. Ну, допустим,
- 4:41понятно. Пока что вот как-то так. Если,
- 4:45ну, я думаю, вы видели эксперименты, что
- 4:47берут магнит, подносят к металлическим
- 4:49опилкам, и они как раз-таки
- 4:51выстраиваются вот по таким вот линиям,
- 4:54по силовым линиям магнитного поля. Ну
- 4:56ладно, хорошо, бог с ним, допустим. Но
- 4:59что, если я вам скажу, что любой
- 5:04проводник с по которому протекает
- 5:07электрический ток, создаёт вокруг себя
- 5:10магнитное поле? То есть представьте, вот
- 5:13у меня есть провод,
- 5:16по нему течёт ток.
- 5:18И вот если по этому проводнику протекает
- 5:20ток, вокруг него возникает магнитное
- 5:22поле. Оно, естественно, тоже вихревое.
- 5:26И оно вот таким вот образом
- 5:28закручивается.
- 5:29То есть та, если если нарисовать вот
- 5:32таким образом, допустим, да, вот у нас,
- 5:34представьте, вот это провод, вот этот
- 5:37значок, я сейчас ещё объясню, то
- 5:39магнитное поле будет закручиваться,
- 5:41получается, по часовой стрелочке. Вот
- 5:43так вот. Вот такой как бы вихревое поле
- 5:46возникает вокруг этого проводника.
- 5:49Ага. То есть, ещё раз, да, провод с
- 5:52электрическим током создаёт магнитное
- 5:55поле. Хм, интересная история. И у нас,
- 5:58по сути, весь урок сегодня будет
- 6:00посвящён взаимодействию электрических
- 6:03зарядов с магнитным полем. А дело в том,
- 6:06что любой движущийся электрический заряд
- 6:09создаёт вокруг себя магнитное поле и
- 6:11взаимодействует с магнитным полем.
- 6:14Итак,
- 6:28так, хорошо, продолжим. Значит,
- 6:30смотрите. Запомните, обязательно этот
- 6:33момент уже прямо нужно запомнить.
- 6:36Направление
- 6:38линий магнитного поля вокруг проводника
- 6:40с током определяется по правилу правой
- 6:43руки.
- 6:48Каким образом? Мы берём правую руку,
- 6:51обхватываем проводник с током таким
- 6:53образом, чтобы наш большой палец был
- 6:56направлен по аэ направлению тока. Ну то
- 7:01есть, например, если здесь ток направлен
- 7:02от нас, то я большой палец направляю
- 7:04туда. И вот эти четыре пальца,
- 7:06обхватившие проводник, показывают
- 7:08направление, в котором будут завихряться
- 7:10линии магнитного поля. Так, я думаю, с
- 7:13этим о'кей.
- 7:15Почему по часовой стрелке? Ну, потому
- 7:17что так, типа,
- 7:23ребят, сейчас давайте не будем
- 7:24углубляться прямо в какие-то супер супер
- 7:26супер теории. Ещё раз важный момент.
- 7:29Понятное дело, что как таковых этих
- 7:31линий вот в природе особо-то и нет.
- 7:34есть некое магнитное поле. Оно, понятное
- 7:38дело, что вот между линиями тоже есть
- 7:39магнитное поле. Просто учёные для
- 7:43простоты понимания, восприятия, да,
- 7:45чтобы нагляднее всё это выглядело, вели
- 7:48такое понятие, как линии магнитного
- 7:50поля. Это так же, как и с электрическим
- 7:51полем было, да? То есть вы не можете
- 7:53посмотреть на магнит, увидеть эти линии,
- 7:55но мы представляем, что магнитное поле
- 7:59вот по по таким линиям как-то оно
- 8:01распространяется, да, условно. О'кей.
- 8:03А-а, хорошо, хорошо. А-а,
- 8:08правила правой руки либо ещё иногда
- 8:10называют правила буравчика. Почему?
- 8:16Представьте, что вы возьмёте отвёртку и
- 8:18захотите закрутить э какой-то винт,
- 8:22саморез в вот в эту точку, да? Вы будете
- 8:25крутить по часовой. То есть как бы винт
- 8:27идёт в плоскость доски, а крутите вы по
- 8:30часовой. Вот таким образом тоже можно э
- 8:32проверить в каком направлении будет
- 8:34направлена магнитная линии магнитного
- 8:36поля проводника с током.
- 8:40Здесь всё понятно, ребят?
- 8:51А стрим будет идти примерно полтора
- 8:53часа, да?
- 8:55Можно ли будет смотреть веб с летней
- 8:56школы в сентябре? Честно говоря, не
- 8:59знаю. Я думаю, что в сентябре будет ещё
- 9:00один мини-курс. Он будет меньше, э, он
- 9:05будет такой более сжатый. Ну, посмотрим.
- 9:07Короче, не знаю, пока что.
- 9:11Так, хорошо,
- 9:12хорошо, всё понятно. О'кей. Идём дальше.
- 9:17Сразу же, раз уж я нарисовал вот такой
- 9:19значок, обозначу, что есть что. А в этом
- 9:23разделе мы часто будем говорить про
- 9:25векторы, которые направлены
- 9:27перпендикулярно плоскости рисунка. Ну,
- 9:29то есть в доску или из доски.
- 9:31Соответственно, есть вот такие
- 9:32обозначения. Вот это обозначение
- 9:34показывает, что вектор направлен от нас.
- 9:37А это обозначение показывает, что вектор
- 9:39направлен к нам. А тоже запомнить очень
- 9:43легко. Лучшая аналогия - это стрела,
- 9:46выпущена из лука. Если стрела летит от
- 9:48вас, вы видите её оперение и,
- 9:50соответственно, вектор направлен от вас.
- 9:52Если стрела летит на вас, вы видите её
- 9:54наконечник, а значит, вектор направлен к
- 9:56нам к вам. Я думаю, что здесь понятно. И
- 10:00теперь начинается самое интересное. Если
- 10:03мы возьмём какое-то магнитное поле,
- 10:07вот так вот его нарисую. Вот у нас,
- 10:09допустим,
- 10:12магнитное поле. А если в электрическом
- 10:14поле главная характеристика, да, была
- 10:17это напряжённость электрического поля,
- 10:19то в магнитном поле её его как бы силу
- 10:22показывает вектор магнитной индукции. А
- 10:25так вот и допустим, мы в это магнитное
- 10:27поле
- 10:29поместим движущийся электрический заряд.
- 10:33Давайте вот так нарисую. Здесь скорость
- 10:35у него какая-то есть, да, и какой-то
- 10:36заряд. То на этот заряд будет
- 10:39действовать сила Лоренса.
- 10:45Сила Лоренца.
- 10:47Аа формула её вот такая:
- 10:51QVB
- 10:53на синус альфа.
- 10:55Что есть? Что? Q - это заряд нашей
- 10:58частицы, движущейся. В - это её
- 11:00скорость. B - это модуль вектора
- 11:03магнитной индукции. Ещё раз, грубо
- 11:05говоря, он показывает, насколько мощное
- 11:08магнитное поле. Чем ближе к магниту, тем
- 11:10больше b. Чем дальше от магнита, тем
- 11:11меньше b. А синус альфа - это синус угла
- 11:15между вектором магнитной индукции и
- 11:17вектором скорости. То есть, например, на
- 11:20данной картинке они перпендикулярны.
- 11:22Альфа, значит, 90°. Давайте я вот прямо
- 11:25нарисую вот так вот. Вот он альфа, да,
- 11:2790°, а значит синус альфа единица. Если
- 11:31же частица летит, например, параллельно
- 11:34линиям магнитной индукции, линиям
- 11:35магнитного поля, то получается картина,
- 11:38что у нас альфа равен нулю и синус тоже
- 11:40равен нулю. И сила Лоренса не действует.
- 11:43А, о'кей. Вот такая вот формула, э,
- 11:47есть.
- 11:49Куда направлена сила Лоренса? Ведь сила
- 11:51у нас векторная величина. У неё должно
- 11:53быть обязательно должно быть какое-то
- 11:55направление. А направлена она будет по
- 11:58правилу левой руки.
- 12:01Давайте вот так вот я подпишу.
- 12:07Как это понимать? Берём левую руку,
- 12:09собственно, направляем четыре пальца по
- 12:13вектору скорости частицы и делаем так,
- 12:16чтобы вектор магнитной индукции входил
- 12:18нам в ладошку. И оставленный на 90°
- 12:22большой палец нашей руки левой
- 12:24показывает направление силы Лоренса. То
- 12:26есть в данном случае сила Лоренса будет
- 12:29направлена к нам.
- 12:34Но это действует только для
- 12:40положительных зарядов. Давайте даже вот
- 12:43так напишу. Для Q больше нуля. Если Q
- 12:47положительный, то сила Лоренса
- 12:49направлена по правилу левой руки. Если
- 12:52же заряд отрицательный, то сила Лоренса
- 12:54направлена в противоположную сторону. То
- 12:56есть она была бы направлена в плоскость
- 12:58доски. Так, хорошо. Ребят, да, стрим
- 13:01сегодня будет длиться порядка полутора
- 13:04часов, может быть, чуть-чуть меньше,
- 13:06наверное. Так. Задач сегодня не супер
- 13:09много будет, мы основные задачи из
- 13:11первой части порешаем, но вот теория
- 13:13будет непростая и не короткая.
- 13:16Так, хорошо. Да, кстати, хочу напомнить,
- 13:19поставьте, пожалуйста, лайк под стрим,
- 13:21чтобы чтобы он продвигался нормально.
- 13:29Угу.
- 13:31Ну, вроде понятно пока что, да? А силой
- 13:35Лоренса плюс-минус разобрались, ребят,
- 13:37на задачах. Сейчас ещё раз отработаем. Я
- 13:39думаю, что там станет ещё всё проще и
- 13:41понятнее. Теперь представьте такую
- 13:43картину. Давайте я вот так отграничу. У
- 13:45вас есть проводник с током, который
- 13:48находится в магнитном поле.
- 13:51Вот у вас какое-то там магнитное поле, и
- 13:53в этом поле находится проводник с током.
- 13:55На этот проводник тоже будет действовать
- 13:58сила со стороны магнитного поля. Почему?
- 14:02Потому что, по сути, проводник с током -
- 14:05это, условно говоря, труба, по которой
- 14:07движется заряд, по которой бегут вот
- 14:09такие зарядики. А значит, на эту трубу
- 14:12тоже будет действовать сила со стороны
- 14:14магнитного поля. Это если так упрощать,
- 14:16да, объяснять природу сила ампера.
- 14:19Давайте подпишу.
- 14:22Сила
- 14:24ампера.
- 14:26Итак, формула у неё следующая.
- 14:29Ну, я думаю, тут логично. Она, кстати,
- 14:31даже выводится из этой формулы. А, но
- 14:33сегодня не будем этим заниматься особо.
- 14:35А понятно, что сила ампера будет тем
- 14:38больше, чем больше вектор магнитной
- 14:40индукции.
- 14:43Она также зависит от силы тока. Чем
- 14:45больше сила тока, тем сильнее проводник
- 14:47взаимодействует с магнитным полем. И от
- 14:50длины проводника, которая нахо которые
- 14:53находится в магнитном поле. Ну и не
- 14:55забываем домножить на синус альфа.
- 14:57А в данном случае синус альфа - это
- 14:59синус угла между проводником и вектором
- 15:03магнитной индукции. То есть на картинке,
- 15:04например, он 90. Опять же сила Ампера,
- 15:08так же как и сила Лоренса, определяется,
- 15:11точнее, её направление определяется по
- 15:13правилу левой руки.
- 15:20По правилу левой руки. Значит, берём
- 15:23нашу левую руку, четыре пальца
- 15:26направляем по направлению силы тока.
- 15:29Важный момент. Ток течёт, как мы помним,
- 15:32от плюса к минусу. За направление тока
- 15:35всегда выбирается от плюса к минусу.
- 15:38Надеюсь, вы помните это с прошлого
- 15:39урока. Итак, четыре пальца от плюса к
- 15:41минусу, да, по направлению тока. Вектор
- 15:44магнитной индукции в ладонь. Ну и тогда
- 15:46отставленный большой палец показывает
- 15:48направление силы ампера. В данном случае
- 15:50она будет направлена опять же на нас.
- 15:54Вот как-то так.
- 16:08Так, хорошо. Итак, аэ как запомнить эти
- 16:12формулы? Эту формулу можно запомнить
- 16:15так. Лоренс купил на ВБ сына.
- 16:19Эту формулу можно запомнить так: ампер
- 16:22бил сына.
- 16:24Очень хорошее, на самом деле, правило.
- 16:26Неманические, которые позволяют не
- 16:28запутаться, ничего не потерять, ничего
- 16:29не забыть. Поэтому прям так можете и
- 16:31запоминать. А ничего постыдного в этом
- 16:34не вижу. Так, хорошо, давайте идти
- 16:36дальше. Я думаю, что, ну, с силой
- 16:38Лоренса, силой Ампера, мы плюс-минус
- 16:39разобрались.
- 16:41Погружаемся дальше в лор сил всяких там.
- 16:46А
- 16:48дальше начнётся прямо веселье. Смотрите,
- 16:52а я подсотру, ребят. Если если что,
- 16:54во-первых, можно по ссылке в описании
- 16:56перейти в мой Telegram-канал, забрать э
- 16:59файл в закреплённом сообщении забрать
- 17:01файл и по электродинамике отдельно, либо
- 17:04файл со всеми формулами, а либо можете
- 17:07просто заскринить или записать. Итак,
- 17:16Угу.
- 17:19Давайте я
- 17:22напишу заголовок закон Фараде.
- 17:31О чём он? Это очень важная вещь, на
- 17:34самом деле. Во-первых, вы каждый день
- 17:36пользуетесь результатом того, что этот
- 17:39закон в принципе был открыт. А
- 17:41во-вторых, ээ на ЕГЭ встречается и в том
- 17:44числе во второй части встречается
- 17:45нормально. Так, поэтому очень важно
- 17:47понять. Смотрите, представьте, что у вас
- 17:50есть проводник с током. Ну, просто вы
- 17:53взяли провод. Взяли провод и замкнули
- 17:57его в кольцо какое-то. Да, не понял. Не
- 18:01понял этот мув. Вот какое-то такое
- 18:03кольцо у вас из проводника есть.
- 18:06Понятное дело, что в этом кольце нет
- 18:08электрического тока. Са самого просто он
- 18:11не может из ниоткуда взяться, да.
- 18:14Но если вы поместите это кольцо в
- 18:17магнитное поле
- 18:21и начнёте изменять это магнитное поле,
- 18:24точнее, даже не само магнитное поле, там
- 18:26есть нюансик, ну, короче говоря, если вы
- 18:28возьмёте просто а кольцо из металла и
- 18:31начнёте подносить, относить от него
- 18:33магнит, в этом кольце начнёт возникать
- 18:36ЕДС-индукция, электродвижущая сила,
- 18:38которая создаст электрический ток в этом
- 18:40кольце.
- 18:42То есть, ещё раз, просто изменением
- 18:45внешнего магнитного поля мы можем
- 18:47создавать электрический ток в кольце из
- 18:50проводника. Вы скажете: "Ну круто,
- 18:53[смех] и а нам-то что?" Но прикол в том,
- 18:56что большинство электроэнергии
- 18:58вырабатывается именно таким образом. То
- 19:00есть есть какой-то генератор, там просто
- 19:03конструкция усложнена, но сама суть от
- 19:05этого не меняется. А меняется м
- 19:09магнитный магнитное поле, можно сказать,
- 19:12да, если упрощать пока что меняется
- 19:14магнитное поле в вот в этом витке
- 19:18проводника и, соответственно, в нём
- 19:21возникает ДС-индукция. ЭДС - это, ещё
- 19:23раз, электродвижущая сила, да, фиксики,
- 19:25которые создают электрический ток.
- 19:26Дальше мы это кольцо подключаем к
- 19:28лампочке, к нагревателю, к компьютеру, к
- 19:31чему угодно, и у нас вау получается
- 19:34электроэнергия. Супер, классно. А,
- 19:40ну а теперь давайте перейдём немножко
- 19:42ближе к делу и уже поговорим о формулах.
- 19:46Во-первых, чтобы понять, в принципе,
- 19:49закон Фарадея, нам нужно понять, что
- 19:52такое магнитный поток.
- 19:55А вообще, на самом деле, это даже,
- 19:57наверное, универское понятие больше. То
- 19:59есть вот вы поступите в универ, а если
- 20:01вы запишетесь на годовой, то вы точно
- 20:03поступите в универ. Причём либо в Питер,
- 20:05либо в Москву, либо, ну, в крутой
- 20:07универ, скажем так. Так вот, там вам
- 20:09будут говорить про поток вектора и так
- 20:12далее. Поэтому в целом неудивительно,
- 20:15что многие ребята в школе не особо
- 20:17понимают эти темы, потому что просто им
- 20:19не хватает математического аппарата, а
- 20:21учителя не могут объяснить понятным
- 20:23языком. Но я постараюсь. Представьте,
- 20:27что у вас есть какое-то окно.
- 20:31Вот оно, да, Windows. И на улице дует
- 20:35ветер. И вам нужно посчитать, как много
- 20:38воздуха, какой поток воздуха залетает в
- 20:40комнату через это окно. От чего будет
- 20:42зависеть этот поток воздуха? Он будет
- 20:45зависеть от,
- 20:47ну, во-первых, силы ветра, да.
- 20:50Чем сильнее дует ветер, тем, по сути,
- 20:53больше воздуха будет залетать в окно.
- 20:56Во-вторых, он зависит от площади окна.
- 21:00Чем больше окно,
- 21:04тем больше воздуха будет в него
- 21:07заходить. А в-третьих, от направления
- 21:12ветра. Да. Почему? Если ветер
- 21:16направление ветра, если ветер дует, э,
- 21:20прямо в окно, то воздуха будет много
- 21:22залетать. А если ветер, например, дует
- 21:24параллельно стене, да, вот так вот как
- 21:26бы мимо окна, то воздуха будет залетать
- 21:28мало.
- 21:30А вот теперь всё то же самое применяем к
- 21:34нашему случаю, когда у нас есть какой-то
- 21:36контур из проводника
- 21:38в нашей аналоге окно, и какой-то вектор
- 21:42и какое-то магнитное поле в нашей
- 21:44аналогии - это ветер. Соответственно,
- 21:48магнитный поток.
- 21:50Магнитный поток. Ещё говорят поток
- 21:52вектора магнитной индукции. Грубо
- 21:54говоря, это сколько линий магнитного
- 21:56поля пронизывает наш контур. Он зависит
- 21:59от трёх величин. Во-первых, от модуля
- 22:02вектора магнитной индукции, то есть от
- 22:04силы магнитного поля, условно говоря,
- 22:07да. Чем мощнее магнитное поле, тем
- 22:09больше поток. О'кей? Тем можно сказать,
- 22:12чем мощнее магнитное поле, тем типа а
- 22:14плотнее, тем больше линий этого
- 22:17магнитного поля, а значит больше и
- 22:18магнитный поток. Это если на грубых
- 22:20аналогиях таких говорить. Во-вторых,
- 22:22зависит, естественно, от площади
- 22:24контура, да? То есть вот у нас есть у
- 22:26контура какая-то площадь, и от неё
- 22:28зависит магнитный поток. Ну а дальше,
- 22:30в-третьих, он зависит от направления.
- 22:33Сейчас я постараюсь вам изобразить это
- 22:35максимально наглядно. Значит, вот у вас
- 22:37контур,
- 22:39а он, ну, как-то вот так расположен, да?
- 22:41То есть давайте чуть-чуть по-другому
- 22:43перерисую.
- 22:46Блин, не получается у меня в 3D.
- 22:53Представьте, что у вас контур расположен
- 22:54горизонтально, например, да, чуть-чуть
- 22:56сверху вы на него смотрите. И вот так
- 22:59вот идут линии магнитного поля.
- 23:02Допустим, под каким-то углом они идут.
- 23:04Так вот, в этой формуле ещё есть такая
- 23:07штука, как косинус альфа. Что он
- 23:09показывает?
- 23:10Для того, чтобы понять, что он
- 23:12показывает, нам надо сначала понять,
- 23:16что вообще такое угол альфа.
- 23:19Смотрите, есть такое понятие, как
- 23:22нормаль.
- 23:24Это сейчас вот вам кажется, что сложно.
- 23:26Вы один раз увидите и всё, и больше
- 23:27никаких вопросов не будет. Что такое
- 23:29нормаль? Нормаль - это просто
- 23:32перпендикуляр, вектор. Вектор, который
- 23:34перпендикулярен плоскости. То есть, если
- 23:37вы сейчас вот у вас есть сейчас стол, вы
- 23:40возьмёте нож, вот так вот воткнёте, батя
- 23:42вам даст подзатыльник, а вы скажете:
- 23:43"Извините, но я учу стереометрию. Да, я
- 23:47построил нормаль, вектор
- 23:49перпендикулярной плоскости контура.
- 23:50Хорошо. И, соответственно, вот этот вот
- 23:54угол альфа - это угол между нормалью и
- 23:58вектором магнитной индукции. Давайте
- 24:02посмотрим. Если у нас угол альфа равен
- 24:04нулю, вот он угол альфа, если угол альфа
- 24:07равен нулю, то получается, что вектор
- 24:10магнитной индукции параллелен нормали, а
- 24:13значит, перпендикулярен контуру, да? То
- 24:15есть он вот так вот смотрит.
- 24:17То есть, когда вектор магнитной индукции
- 24:20перпендикулярен плоскости контура, угол
- 24:22альфа у нас ноль, косинус нуля единица,
- 24:25а значит, поток максимальный.
- 24:28Если же у нас угол альфа растёт, чем
- 24:32больше угол альфа, тем меньше косинус
- 24:34альфа. И когда альфа дорастёт до 90°, то
- 24:37есть когда у нас вектор магнитной
- 24:39индукции станет перпендикулярен нормали,
- 24:41он, по сути, станет параллелен плоскости
- 24:44контура, да? А косинус 90° равен, как
- 24:48известно, нулю. И тогда магнитный поток
- 24:50станет нулевым. Это то же самое, как
- 24:52если бы ветер дул параллельно стене, а
- 24:55не в окно.
- 24:58Плюс чат, кто понял.
- 25:07Угу.
- 25:22Угу. [откашливается]
- 25:23Супер, супер. Я вам говорю, ребят, вы в
- 25:26универдёте,
- 25:28и у вас буквально на вышмате будет вот
- 25:31эта история. Ну и, естественно, на
- 25:33физике тоже. Хорошо. А движемся дальше.
- 25:36Движемся дальше. С потоком мы поняли, с
- 25:39магнитным потоком мы поняли. Так вот,
- 25:41когда я говорил, что должно изменяться
- 25:43магнитное поле, я имел в виду, что
- 25:44должен изменяться именно магнитный поток
- 25:46через контур. И вот при этом случае
- 25:49будет возникать ДДС-индукции.
- 25:51Ну итак, великий и ужасный закон Фарадея
- 25:53выглядит следующим образом.
- 25:57Значит,
- 26:00ДДС-индукции, электродвижущая сила,
- 26:02другими словами, некие фиксики, которые
- 26:04заставляют в этом контуре появляться
- 26:06электрический ток, зависит всего лишь от
- 26:08двух величин, даже я бы сказал от одной,
- 26:10от скорости изменения магнитного потока.
- 26:13Почему? Дельта F на дельтат, то есть
- 26:15изменение магнитного потока за какой-то
- 26:17промежуток времени. Чем быстрее
- 26:19изменяется магнитный поток, тем больше
- 26:22становится ДДС-индукции.
- 26:25Ок. Ок.
- 26:28А
- 26:30за счёт чего может изменяться магнитный
- 26:32поток? Давайте обсудим. Он может
- 26:34изменяться либо за счёт изменения
- 26:36магнитного поля самого как такового. Как
- 26:39этого можно добиться? Ну, например,
- 26:41подносить или относить магнит. Чем
- 26:42ближе, тем больше вектор магнитной
- 26:44индукции. Чем дальше магнит, тем меньше
- 26:46вектор магнитной индукции. Во-вторых, от
- 26:48площади контура что мы можем сделать? Мы
- 26:51можем взять и, ну, условно говоря,
- 26:53растягивать либо сжимать контур. Когда
- 26:55он растягивается, площадь растёт у нас.
- 26:57А, растёт магнитный поток, сжимается
- 27:00магнитный поток уменьшается. И
- 27:02в-третьих, от угла, то есть от взаимного
- 27:05положения вектора магнитной индукции и
- 27:07плоскости контура. Вот от трёх этих
- 27:09величин, если хотя бы что-то из этих из
- 27:11этого из этих величин меняется, меняется
- 27:14магнитный поток. А если меняется
- 27:16магнитный поток, то возникает ДС-
- 27:18индукции в статике. То есть, когда
- 27:20магнитный поток постоянен, ДС-индукции
- 27:22нет. Но как только он начинает меняться,
- 27:25возникает ДДС-индукции.
- 27:27Так, хорошо. Давайте дальше, ребят.
- 27:31А это что?
- 27:34А прикол в том, что вы можете буквально
- 27:37на ЕГЭ писать вот так,
- 27:43да? Вы можете отбросить этот минус и
- 27:46писать просто по модулю. Этот минус
- 27:49нужен только для того, чтобы показать,
- 27:52что, внимание, ДС индукции создаёт в
- 27:55кольце, ну, в контуре индукционный ток.
- 27:59Кстати говоря, я говорю индукция,
- 28:01индукция, индукция. Что это такое?
- 28:02Индукция от слова индукта, то есть
- 28:05возникновение, порождения создания. То
- 28:07есть, буквально в переводе, да, это
- 28:10возникающий ток, порождающийся ток. Ну,
- 28:13о'кей. Индукционный ток создаётся в
- 28:15кольце ЭДС-индукции такого направления,
- 28:17чтобы помешать изменению магнитного
- 28:20потока через это кольцо.
- 28:23Самый простой пример. Вот я беру кольцо
- 28:26и подношу к нему магнит.
- 28:32Подношу [фыркает] к нему магнит.
- 28:34Соответственно, чем ближе я подношу
- 28:35магнит, тем больше становится магнитный
- 28:37поток. С изменением магнитного потока
- 28:40возникает ДС-индукции. И это ДС-индукции
- 28:43создаёт электрический ток в этом кольце
- 28:46такого направления, чтобы помешать этому
- 28:49изменению этого магнитного поля
- 28:51магнитного потока через кольцо. Каким
- 28:53образом? А, смотрим вот сюда.
- 28:57Эс индукции создаёт ток, а электрический
- 29:01ток, протекающий в проводнике, создаёт
- 29:03вокруг этого проводника магнитное поле.
- 29:05И таким образом получается, что в нашем
- 29:08вот этом вот бублике
- 29:12возникает вот такое какое-то, да,
- 29:13вихревое магнитное поле. Он получается
- 29:15вот буквально вот такая вот какая-то
- 29:17история.
- 29:18И тем самым
- 29:22магнитное поле, созданное индукционным
- 29:24током, препятствует изменению магнитного
- 29:27потока э в кольце. Это кратко, ребята.
- 29:31На самом деле вот эту тему понять с
- 29:33первого раза довольно сложно.
- 29:35А, и тем более сложно начать задачи
- 29:37решать неё. Поэтому давайте, я вам
- 29:39просто это сказал, я вам объяснил,
- 29:41откуда берётся этот минус.
- 29:43Пока что на этом всё.
- 29:46О'кей. Давайте потихонечку двигаться
- 29:48дальше.
- 29:50Наверное, будем переходить к задачам.
- 29:53Хотя я ещё не всю теорию дорасссказал. И
- 29:55на задачах уже будем эти моменты
- 29:57отрабатывать.
- 30:00Колебательный контур на этом типа
- 30:02работает. Мм, ну да, да, да, да, очень
- 30:05близко. Колебательный контур, по сути,
- 30:07состоит из катушки и конденсатора. Мы
- 30:09сегодня тоже обсудим. То есть сейчас мы
- 30:11чуть-чуть порешаем задачки на пройденную
- 30:13теорию, потом я расскажу про катушку
- 30:15индуктивности и потом кратенько
- 30:18поговорим про колебательный контур. Так.
- 30:20Э, ну что, давайте, друзья мои дорогие,
- 30:23сейчас я открою ещё задачки, только
- 30:26секунду.
- 30:29Так, ну что, и где они?
- 30:34Где они? Где они? Так.
- 30:37Опа. Оно.
- 30:42Сейчас чуть-чуть я
- 30:44подкручу.
- 30:55Итак, первая задача, ребят. Как я
- 30:58говорил, даже в двенадцатом номере могут
- 31:00встречаться задачи на эту тему. Ээ,
- 31:03причём, кстати, вот я не помню, в
- 31:05двенадцатом на электромагнитную индукцию
- 31:08может или нет. В тринадцатом может быть,
- 31:09по-моему, на электромагнитную, а в
- 31:11двенадцатом на силы Лоренса и Ампера.
- 31:14Ну, не суть важно. В первой части
- 31:16буквально вот в простеньких однобалльных
- 31:18задачах уже это всё может встречаться.
- 31:21Итак, поехали.
- 31:24За время дельтат 2 секунды магнитный
- 31:27поток через площадку, ограниченную
- 31:28проволочной рамкой, равномерно
- 31:30уменьшается от значения 24 миливыбора до
- 31:33нуля. То есть давайте так. Магнитный
- 31:36поток уменьшается.
- 31:39Изначально был F1 24 милибера,
- 31:45а стал F2 0
- 31:48милливеберов.
- 31:50Магнитный поток измеряется в веборах.
- 31:52Да, я стараюсь обычно при объяснении не
- 31:54грузить величинами ещё, потому что, а,
- 31:56хочу, чтобы вы концентрировались в
- 31:58первую очередь на именно понимание
- 32:01теории, а не на запоминании, что там как
- 32:03измеряется, в каких величинах. Это вы на
- 32:06задачах уже, я думаю, что запомните.
- 32:08Итак, а нас просят определить модуль DS,
- 32:11которые генерируется в рамке. Ну,
- 32:13вспоминаем закон Фарадеа
- 32:16для электромагнитной индукции. модуль DS
- 32:18равен
- 32:20модулю скорости изменения магнитного
- 32:22потока.
- 32:24Да, и в принципе задача-то решена.
- 32:27Дельта F у нас чему равна? По модулю.
- 32:30Понятно, что дельта - это обычно
- 32:32конечная минус начальная.
- 32:34Соответственно, у нас конечная ноль,
- 32:35начальная 24. И мы понимаем, что у нас
- 32:37дельта должна получиться отрицательной.
- 32:39Но так как мы говорим про модуль дельта
- 32:41F, то мы просто из большего вычитаем
- 32:43меньшее. И получается 24 - 0. Получается
- 32:46изменение, модуль изменения магнитного
- 32:48потока 24 миливер. Хорошо. Дельтат Т нам
- 32:53дана по условию это 2 секунды.
- 32:59Всё, мы говорим, что у нас
- 33:02модульс-индукции равен, э, 24
- 33:08миливебора
- 33:10поделить на 2 секунды. Так, хорошо. Нас
- 33:13просят ответ дать в милливольтах.
- 33:15А, смотрите, естественно, в системе C мы
- 33:18используем не миливеборы, а вебры.
- 33:21А, то есть получается, мы должны
- 33:23перевести это. У нас получится 0,24
- 33:29поделить на 2 секунды и получается 0,12
- 33:34В. Но нас спрашивают ответ в
- 33:38милливольтах, а это, в свою очередь,
- 33:40будет равно 12
- 33:43мВ.
- 33:45Как-то так специально сделал, возможно,
- 33:47кому-то покажется типа дольше, но просто
- 33:50объяснил ребятам, которые немножко
- 33:51путаются в величинах. А ключевой момент
- 33:56и ключевая сложность для новичка, да,
- 33:58физики в чём? Не в том, что, а, сложная
- 34:02конкретно физика или сложные задачи, а в
- 34:04том, что в задачах нужно применять
- 34:06вообще всё одновременно. То есть нужно и
- 34:09математику неплохо знать, да, это и
- 34:12уравнения какие-то. понимать и вот много
- 34:15математического аппарата понимать. При
- 34:17этом нужно ещё и физику, вот теорию
- 34:19помнить и так далее. И при этом ещё и
- 34:21всякие вот такие мелочи с величинами
- 34:23измерений. Э в этом проблема физики. Это
- 34:26самое, наверное, почему она сложная? Это
- 34:28самое главное объяснение. Итак, мм,
- 34:31вопросы есть по данной задаче?
- 34:37Да. И измеряется в Алберисах, да?
- 34:42Если магнитное поле через деревянное
- 34:44кольцо будет меняться, в нём будет
- 34:45адсндукции возникать? Нет, потому что
- 34:47дерево не является проводником. Всё так.
- 34:50В нём нет носителей зарядов свободных,
- 34:52которые бы могли бегать под действием
- 34:54внешнего магнитного поля, точнее, его
- 34:55изменения.
- 35:04Тут подразумевается, что проволока
- 35:06сделана из металла, потому что я не
- 35:08видел, чтобы проволока была сделана из
- 35:10чего-то другого, кроме металла. А
- 35:11металл, все металлы являются
- 35:13проводниками
- 35:15по сути своей. Так, давайте идти дальше.
- 35:23Следующая задачка у нас будет,
- 35:26так, эту мы пока скип,
- 35:28эту тоже скип. С катушками индуктивности
- 35:30чуть позже разберёмся, ребят. Давайте
- 35:32сейчас не будем торопить события. Итак,
- 35:34следующая задача. Два прямолинейных
- 35:36проводника помещены в однородное
- 35:37магнитное поле перпендикулярно линиям
- 35:39индукции B. Ага. Длина первого
- 35:43проводника L, второго -3L. По ним
- 35:45протекают токи и и / 3, соответственно.
- 35:49Чему равно отношение модулей сил ампера,
- 35:52действующих на данные проводники? Так,
- 35:54вспоминаем, что у нас сила ампера,
- 35:55вообще-то
- 35:58ампер у нас бил сына.
- 36:01О'кей.
- 36:02Нас интересует, что отношение F2 к F1.
- 36:08Ну и всё, у нас магнитное поле
- 36:10одинаковое. Одинаковое. То есть у нас
- 36:12проводники помещены в одно и то же.
- 36:14Однородное. Однородное - это значит,
- 36:15когда у нас B везде одинаково. магнитное
- 36:18поле. То есть у нас B и там, и тут одно
- 36:20и то же. Сила тока. А во втором
- 36:24проводнике нам говорят ток и делить на
- 36:273.
- 36:31Обращаю ваше внимание, что нас просят F2
- 36:33к F1. Соответственно, сверху я пишу для
- 36:35второго проводника, а снизу для первого.
- 36:38Так. А длина второго 3L.
- 36:45Так. А у первого сила тока I. А длина
- 36:49первого проводника- L.
- 36:52Ну и не забываем синус альфа. А в таких
- 36:55задачах, кстати, я советую вам чекать,
- 36:57чему равен синус альфа. Почему? Потому
- 36:59что, ну, здесь, понятное дело, у нас
- 37:01получится в ответе единица и как бы всё
- 37:03хорошо. Но а если бы, допустим, у нас
- 37:07вот эти цифры так разнились, что была бы
- 37:09не единица в отношении, очень важно
- 37:12смотреть э синус альфа, чтобы понимать,
- 37:14а может быть у нас вообще сила ампера
- 37:15равны нулю, когда когда у нас синус
- 37:17альфа равен а нулю, то есть когда у нас
- 37:20проводник направлен
- 37:23параллельно вектору магнитной индукции,
- 37:25да? То есть вот у нас вектор магнитной
- 37:26индукции, а вот течёт ток.
- 37:29Вот в таком случае сила ампера не
- 37:31действует, потому что у нас угол между
- 37:34вектором и проводником ноль, а синус
- 37:36нуля тоже ноль. И, соответственно, у нас
- 37:38всё это выражение обнуляется.
- 37:40А, ну такое на самом деле на иго редко
- 37:42встречается. Так, ну всё получается у
- 37:44нас, что вот это замечательно
- 37:46сокращается и всё сокращается до
- 37:48единицы. Вот такой ответ к задаче.
- 37:57Так, хорошо. Давайте дальше.
- 38:01А, прямолинейный проводник длиной L,
- 38:03которому по которому протекает ток и
- 38:05помещён в однородное магнитное поле
- 38:06перпендикулярно линиям индукции B. На
- 38:09проводник действует сила ампера 0,4
- 38:10Ньна. Какой станет сила ампера при
- 38:13увеличении модуля индукции магнитного
- 38:15поля в два раза? Так, ребят, ну это же
- 38:19легко.
- 38:21Мы увеличиваем модуль индукции
- 38:23магнитного поля. Вот у нас модуль
- 38:24индукции магнитного поля. Мы его
- 38:26увеличиваем в два раза. Соответственно,
- 38:28сила ампера тоже должна вырасти в два
- 38:30раза. Правильно? Потому что в правой
- 38:32части мы ничего больше не трогаем. Сила
- 38:34ампера растёт в два раза, значит,
- 38:36становится уже 0,8 Н.
- 38:41Даже неинтересно.
- 38:44Так. Следующая задачка. Две частицы с
- 38:46зарядами Q1 3Q и Q2Q э влетают в
- 38:50однородное магнитное поле
- 38:52перпендикулярно вектору магнитной
- 38:53индукции. Так, здесь уже интереснее.
- 38:56Значит, вот у нас магнитное поле,
- 39:02оно у нас однородное. То есть мы
- 39:04считаем, что везде этот вектор магнитной
- 39:06индукции одинаковый. И в это магнитное
- 39:08поле влетают заряженные частицы.
- 39:13Угу.
- 39:14перпендикулярно линиям. Хорошо.
- 39:16Определите отношение модулей сил,
- 39:18действующих на частице. Во-первых, как
- 39:20называется сила, с которой магнитное
- 39:22поле действует на заряженную частицу,
- 39:24которая в нём движется? Естественно,
- 39:25сила Лоренса. Как нам найти силу
- 39:28Лоренса? [фыркает]
- 39:30Лоренс купил на ВБ сына.
- 39:34Замечательно.
- 39:36Что нас интересует? Отношение этих сил.
- 39:39Давайте, значит, сила Лоренса один. к
- 39:42силе Лоренса 2, соответственно будет
- 39:46Q1V1
- 39:47B синус альфа к Q2V2БУ
- 39:52альфа. Обращаю ваше внимание, что у нас
- 39:54B одинаковый, так как поле однородное.
- 39:56Нам не говорят, что оно менялось. Синусы
- 39:58одинаковые, так как нам изначально
- 39:59сказали, что частицы перпендикулярно
- 40:02линиям магнитного поля влетают. Всё. А,
- 40:05подставляем вместо Q1 3Q, вместо Q2Q,
- 40:08соответственно, да,
- 40:11у нас получается 3Q, а тут типа 2Q.
- 40:17Ок.
- 40:19А-а,
- 40:21V1 = V0, а V2 = 15 V0.
- 40:28Бшки одинаковые, синусы
- 40:32одинаковые.
- 40:34Ну, это понятное дело, и так
- 40:35сокращается.
- 40:37Понятное дело, что Q мы можем поделить,
- 40:39V0 мы можем поделить. В итоге получается
- 40:41сверху 3, а в знаменателе 2 на полтора,
- 40:44то есть тоже три. Ну итого получаем
- 40:47ответ единицу.
- 40:50Ну такое неинтересно, как будто бы, да.
- 40:56Э тут точно такая же задача, ребят, как
- 40:58мы её уже решали.
- 41:00Ну, в принципе,
- 41:03давайте, знаете, что ещё сделаем? Сейчас
- 41:05скажу.
- 41:07Давайте ещё вот такую бахнем. Это номер
- 41:0915
- 41:11на силу Лоренса тоже. А дальше начнём
- 41:14уже разбираться с
- 41:17катушками индуктивности, потому что
- 41:21катушки индуктивности - это вот реально,
- 41:23знаете, то есть вам казалось, что вам
- 41:25сложно на электромагнитной индукции, на
- 41:28всей вот этой истории, но когда мы
- 41:30дойдём до катушки индуктивности, это вот
- 41:32сложность в квадрате будет. Сейчас вы
- 41:35увидите, это реально весело. Так, но на
- 41:39самом деле прикол в том, что один раз
- 41:42поняв, потом прорешав определённое
- 41:44количество задач, осмыслив это всё, вам
- 41:47становится реально просто. То есть оно
- 41:49на первый взгляд сложно, но со временем
- 41:50привыкаешь и как бы нормально. А, итак,
- 41:54пока что сила Лоренса. У нас электрон
- 41:57движется по окружности в однородном
- 41:58магнитном поле. Как изменится модуль
- 42:00силы Лоренса, действующий на электрон, и
- 42:02частота его обращения в этом поле, если
- 42:04уменьшить кинетическую энергию
- 42:06электрона? Так, смотрите.
- 42:11Значит, сила Лоренса и частота. С
- 42:14частотой вообще прикол сейчас будет, по
- 42:16ходу. Ну, давайте думать, давайте
- 42:18думать.
- 42:20А сила Лоренса, в принципе, всё просто.
- 42:23Нам говорят, что мы екинетическую
- 42:24уменьшаем,
- 42:27правильно?
- 42:28Если уменьшиешь кинетическую энергию,
- 42:30да, кинетическая энергия - это у нас
- 42:31что? Это у нас MV квадрат пополам.
- 42:35Внимание, вопрос. Можно ли уменьшить
- 42:36массу электрона? Ну как будто нет. Это
- 42:39табличная величина. У электронов у всех
- 42:41примерно одна масса, да? А скорость,
- 42:43соответственно, уменьшается, да, вслед
- 42:45за уменьшением кинетической энергии.
- 42:47Хорошо. То есть мы постановили, что
- 42:49скорость движения нашего электронка
- 42:51уменьшилась.
- 42:53Так, сила Лоренса - это у нас ничто
- 42:55иное, как QVB на синус альфа. Q - это
- 43:00заряд электрона, он не меняется.
- 43:02Скорость, как нам стало понятно,
- 43:04уменьшилась.
- 43:06Модуль вектора магнитной индукции не
- 43:07изменился. Синус альфа не изменился. То
- 43:09есть мы делаем вывод, что сила Лоренса
- 43:11тоже уменьшилась вслед за скоростью.
- 43:13Так.
- 43:14Уменьшение у нас под циферкой
- 43:18два. Угу.
- 43:21Хорошо. А что произойдёт с частотой
- 43:23обращения электрона? И вот тут
- 43:25начинается уже веселуха. А вот у нас
- 43:27окружность, по которой движется
- 43:28электрон, да? Ну, как-то вот так вот.
- 43:33А,
- 43:35во-первых, вам нужно понять, вспомнить
- 43:38второй закон Ньютона. То есть здесь есть
- 43:41для некоторых ребят соблазн, а как бы
- 43:44сказать, что у нас период обращения
- 43:47там же период или а частота, ребят,
- 43:49что-то я период пишу, а по сути-то нужна
- 43:51частота.
- 43:53Есть соблазн сказать, что смотрите, что
- 43:55такое частота обращения это величина
- 43:58обратная, а обратно пропорциональная
- 44:00периоду, даже просто обратной периоду,
- 44:02да? То есть э частота показывает,
- 44:05сколько оборотов за секунду совершает
- 44:06наш электрон.
- 44:08Если мы уменьшим его скорость движения,
- 44:11то кажется очевидным, что уменьшится
- 44:15частота, потому что если он будет
- 44:17медленнее просто двигаться по
- 44:18окружности, то он меньше оборотов за
- 44:20секунду будет совершать, значит, частота
- 44:22уменьшается.
- 44:24Но проблема в том, что мы не учитываем
- 44:27то, что может измениться радиус
- 44:29окружности, по которой движется
- 44:30электрон, а вслед за ним изменится и
- 44:33сама длина окружности. Поэтому просто
- 44:36сказать, что электрон уменьшил свою
- 44:38скорость, значит, частота уменьшилась,
- 44:41это неправильно. Вы можете накосячить и
- 44:44получить неправильный ответ. Может быть,
- 44:46даже в этой задаче он и сойдётся, но в
- 44:48целом я хочу вам дать такую установку,
- 44:50чтобы вы м даже в задачах первой части,
- 44:53да, вот хотя бы даже с множественным
- 44:54выбором, всегда максимально чётко
- 44:57продумывали вот хорошо ответ. Потому что
- 45:00очень часто ребята пишут на шару и
- 45:02теряют баллы. А в первой части очень
- 45:04обидно терять баллы, потому что они там,
- 45:06а, в первой части очень много баллов,
- 45:09прямо очень много баллов. И если вы даже
- 45:11идёте на 90 +, шарите там хорошо вторую
- 45:14часть, но теряете баллы в первой- это
- 45:16фиаско. Это прямо фиаско. Вы можете
- 45:18очень сильно заруиниться.
- 45:20Так. М, поэтому давайте подумаем.
- 45:24А решается такая задача через второй
- 45:27закон Ньютона внезапно, да? Это то,
- 45:30почему я говорю, что обязательно нужно
- 45:31знать механику, потому что ты буквально
- 45:34доходишь до следующих разделов и
- 45:37упираешься опять в механику, что в МКТ,
- 45:39что в электричестве. Итак, а сила
- 45:42Лоренса у нас равна чему?
- 45:45А центростремительная. А почему? А
- 45:48потому что у нас аа на электронна сила.
- 45:52Это сила Лоренса.
- 45:54И именно она заставляет двигаться
- 45:56электрон кругу. Потому что мы же
- 45:58понимаем, что в нормальном случае, если
- 46:01электрон рассматривать, ну, условно, как
- 46:04мячик брошенный, да, он будет лететь по
- 46:06прямой, если на него не действуют
- 46:07никакие силы. А здесь есть какая-то
- 46:09сила, которая его заставляет крутиться
- 46:11по по окружности. Какая сила лорнса?
- 46:14Больше на электрон, как мы считаем,
- 46:17массой ну, точнее, силой тяжести
- 46:19электрона мы пренебрегаем.
- 46:21Ага. И получается, что по второму закону
- 46:24Ньютона сила, действующая на электронно
- 46:26масса на его на его ускорение. А
- 46:28ускорение электрона только
- 46:30центрстремительно, так как он движется
- 46:31по окружности. Всё. А дальше мы просто
- 46:34говорим, что силу Лоренса можно
- 46:36расписать как QVB
- 46:39синус альфа.
- 46:41Угу.
- 46:42А, собственно, центр стремительного
- 46:45ускорения можно расписать как mv²
- 46:48делить на R, потому что центр
- 46:50стремительного ускорения - это V² / R.
- 46:53Ага, это я всё к чему? А я хочу узнать,
- 46:56что у меня произойдёт с радиусом.
- 46:59Понимаете? Я отсюда могу узнать, что
- 47:01произойдёт с радиусом. А зная, что
- 47:02произойдёт с радиусом, я смогу
- 47:05предположить, зная, что ещё и происходит
- 47:06со скоростью, предположить, что будет с
- 47:08частотой. Так, обе части делим на V. Вот
- 47:11так жёстко.
- 47:13Так. И что у нас получается?
- 47:17У нас получается, что да, и давайте обе
- 47:19части домножим на R. Тогда у нас
- 47:22получится R умножить на QB синус альфа.
- 47:25Вот эту всю историю
- 47:28вот так вот
- 47:31равно получается MV.
- 47:35Итак,
- 47:37а мы понимаем, что у нас скорость по
- 47:39условию уменьшается.
- 47:43А если у нас уменьшается скорость, то
- 47:45как будто уменьшается и радиус. Логично?
- 47:48Ну то есть вот я просто эрку сюда
- 47:50скинул, умножил обе части на R. Правая
- 47:52часть уменьшилась, значит, левая часть
- 47:54тоже должна уменьшиться, значит радиус
- 47:55уменьшается. И вот теперь вопрос: у вас
- 47:59уменьшилась длина, ну, радиус
- 48:01уменьшился, уменьшилась длина
- 48:02окружности, а что произойдёт с частотой?
- 48:05То есть, да, уменьшилась скорость,
- 48:08но может быть окружность настолько
- 48:10сильно сжалась, что
- 48:13время, за которое электрон проходит
- 48:15окружность, это уменьшилась и частота
- 48:17увеличилась. Как вы думаете,
- 48:29разве в формулес-индукции есть где-то
- 48:31проводимость?
- 48:36Мне кажется, пуфик рофлит жёстко прямо.
- 48:41Так. Ребят, сейчас понятно? Нет.
- 48:57Более-менее. Так, хорошо. Ну, всё, то
- 48:59есть получается нам что-то как-то что-то
- 49:01как-то мы упёрлись. А идея в том, что,
- 49:04друзья,
- 49:06давайте подумаем, вот именно выведем
- 49:08формулу частоты. Частота у нас это
- 49:10единица делить на период, ну, и делиться
- 49:12делить на время одного полного оборота.
- 49:14А время одного полного оборота мы можем
- 49:16найти как? Как ээ получается
- 49:22длину окружности, давайте я назову это L
- 49:24большое, поделить на скорость.
- 49:28Правильно?
- 49:30Ну, потому что путь - это скорость
- 49:32умножить на время. Значит, время,
- 49:34соответственно, - это путь поделить на
- 49:36скорость. О'кей? А длину окружности я
- 49:39могу вырастить как 2 пиr.
- 49:44Так. И что мы понимаем? А мы смотрим вот
- 49:46сюда.
- 49:48Вот у нас отношение V к R. Обращаю ваше
- 49:52внимание, что у нас V и V² сократилось.
- 49:54Соответственно, здесь осталось просто
- 49:55отношение скорости к радиусу.
- 49:57>> [фыркает]
- 49:58>> Оно у нас равно вообще-то постоянной
- 50:00величине. То есть, если я сейчас отсюда
- 50:02выражу вот это отношение Vк R, я получу
- 50:07я получу
- 50:10я получу
- 50:12QB синус альфа поделить на массу. И
- 50:17ничего из этого не меняется, потому что
- 50:19заряд электро не меняется, B не
- 50:21меняется, синус альфа не меняется, масса
- 50:22не меняется. То есть вся эта дробь
- 50:25постоянно, значит, и отношение скорости
- 50:28к радиусу тоже постоянно,
- 50:31а значит, и отношение радиуса к скорости
- 50:33тоже не меняется. То есть вот эта штука
- 50:35не меняется. Ну, можно, можно на самом
- 50:38деле тут, о'кей, даже сказать, что если
- 50:40частота - это единица на период, то
- 50:43это получается V по 2 пи R. Это то же
- 50:48самое, чтони делить на 2 пи, а V / R.
- 50:51Вот так вот, да, умножить.
- 50:54И как вы видите, у нас, как я уже вывел,
- 50:56да, что у нас V / R - это константа,
- 51:02то получается и частота-то у нас не
- 51:04изменилась,
- 51:06да?
- 51:15>> [фыркает]
- 51:39>> скрытый гроб. Да, да, да, ребят, вот в
- 51:42этом и прикол, на самом деле, что в
- 51:44первой части огромное количество вот
- 51:46таких вот латентных гробов. Блин, я
- 51:50открыл новый термин. А то есть задача,
- 51:52которая на первый взгляд кажется, ну,
- 51:54очевидно, ну, вот же, вот же, вот же
- 51:55ответ, но ты где-то что-то упускаешь.
- 52:00Если тебе кажется задача двухбалльная из
- 52:02первой части, например, там пятое,
- 52:03шестое задание, там девятое, десятое,
- 52:06тринадцатое, четырнадцатое, пятнадцатое,
- 52:08если тебе легко эту задачу решить, ты
- 52:11что-то где-то не додумал. Видимо, это
- 52:14очень частая история.
- 52:17Хорошо, давайте идти дальше. Подводные
- 52:20камешки. Да, [смех]
- 52:22подводные камешки. Нормальная тема. Так,
- 52:25движемся дальше. И теперь надо бы
- 52:27поговорить немножечко про катушку
- 52:30индуктивности.
- 52:40Итак,
- 52:50катушка индуктивности. Что такое катушка
- 52:52индуктивности? Аа, берём просто
- 52:57можно какое-то основание, можно просто
- 52:58из проволоки, да, свить вот такую
- 53:00катушку, как пружинку как бы, да. И это
- 53:03у вас получается катушка индуктивности.
- 53:06А что такое катушка индуктивности? Как
- 53:07она работает, точнее, даже, да? А
- 53:10главный показатель катушки индуктивности
- 53:12- это, собственно, её индуктивность.
- 53:13Измеряется она в гентре. И что
- 53:16показывает индуктивность?
- 53:19индуктивность.
- 53:24Аа
- 53:32индуктивность показывает, насколько а
- 53:37насколько хорошо катушка преобразует
- 53:41электрический ток, который мы по ней
- 53:43пропускаем, в магнитное поле. Сейчас
- 53:45объясню подробнее. Смотрите, значит, мы
- 53:47берём катушку, пропускаем по ней
- 53:49электрический ток. Как и любой проводник
- 53:51с током, она создаёт вокруг себя
- 53:54магнитное поле. Но так как у катушки вот
- 53:57такая вот интересная форма, она создаёт
- 53:59магнитное поле вот таким образом.
- 54:02То есть она по сути снаружи магнитное
- 54:05поле катушки с током выглядит как
- 54:06магнитное поле постоянного магнита.
- 54:09Поэтому, кстати говоря, называют ещё
- 54:11катушку с током иногда электромагнит,
- 54:13соленоид и так далее.
- 54:16А,
- 54:18то есть, понимаете, да, каждый виток
- 54:20катушки вокруг себя создаёт вот это вот
- 54:22завихающееся поле, которое мы
- 54:23определяли, направление, которого мы
- 54:24определяли по правилу правой руки. И,
- 54:26соответственно, внутри катушки у нас, э,
- 54:30внутри и вокруг катушки возникает
- 54:31магнитное поле, а, вот такого вида. И,
- 54:36собственно, это главная функция катушки,
- 54:38создавать магнитное поле и реагировать
- 54:41на магнитное поле, на его изменения. А
- 54:44индуктивность показывает,
- 54:50вычисляется, давайте вот так скажу, F /
- 54:52I, где F - это магнитный поток внутри
- 54:57катушки, а I - это сила тока. То есть,
- 54:59чем выше индуктивность, тем больший
- 55:02магнитный поток в себе создаёт катушка
- 55:05при пропускании через неё какой-то силы
- 55:06тока.
- 55:08Понятно? Плюс-минус, ребят?
- 55:14Так, Пуфик, я тебя сейчас забаню. Ты
- 55:16просто отвлекаешь людей, и они слушают
- 55:19тебя, а не меня. Мне меня это ущемляет.
- 55:22Мне грустно от этого. А, ребят, я тут
- 55:24это что-то болтаю, а задачку-то не
- 55:26убрал, да? Вот так [фыркает]
- 55:40видно, да? То есть ещё раз, вот я хочу,
- 55:43чтобы вы запоминали формулы не зубжом,
- 55:46потому что когда зубришь формулу, очень
- 55:47легко перепутать что-нибудь местами и
- 55:49получить вообще не не то, а именно
- 55:52осмысливаль.
- 55:54Давайте, можно по-другому эту формулу
- 55:56записать в одну строчку, так как будто
- 55:59бы даже её, наверное, проще будет
- 56:00запомнить.
- 56:01Значит, магнитный поток, который
- 56:03создаётся в катушке, зависит от двух
- 56:05величин: от силы тока. Ну, это очевидно.
- 56:08Чем сильнее ток пропускаем, тем
- 56:10мощнее, как бы, да, магнитный поток
- 56:12будет в этой катушке. И от индуктивности
- 56:15катушки. Индуктивность катушки как
- 56:17раз-таки показывает, как эта катушка
- 56:19преобразует ток, который мы по ней
- 56:21пропускаем, в магнитный поток, в
- 56:24магнитное поле.
- 56:31Итак, аа, чуть-чуть понятно. Надеюсь,
- 56:34потом на годовом пойму полностью.
- 56:36Не переживайте, ребят, на годовом мы всё
- 56:38это с нуля ещё раз будем проходить, и мы
- 56:40отрешаем огромное количество задач, на
- 56:42которых вы прямо станете хорошо это всё
- 56:44чувствовать и понимать.
- 56:46О'кей? Вот основные формулы, которые по
- 56:48катушке нужно знать. Аа
- 56:52также есть такая штука у катушки, как а
- 56:56энергия
- 56:59энергия магнитного поля катушки. Она
- 57:01чаще обозначается даже вот буквой В. Вот
- 57:04такой вот. Тем не менее, это джоули.
- 57:06Всё, всё как обычно. И вычисляется она
- 57:08вот так. L квадрат пополам. Ну, грубо
- 57:12говоря, это энергия, которая запасается
- 57:14в магнитном поле катушки при протекании
- 57:15через неё тока. Чем чем сильнее чем
- 57:18больше сила тока протекает через
- 57:19катушку, тем выше энергия магнитного
- 57:22поля. Это очевидно. Так, хорошо.
- 57:26А что ещё я хотел вам рассказать?
- 57:31А-э, так.
- 57:35Наверное, главное
- 57:37ну как бы пока что понятно, плюс-минус.
- 57:39То есть катушку можно использовать как
- 57:42электромагнит. То есть катушка - это
- 57:44такая штука. Если мы через неё
- 57:46пропускаем ток, она создаёт магнитное
- 57:48поле, может что-то магнитит. А если мы
- 57:51отключаем ток, то она перестаёт
- 57:53магнитить. Ну уже полезная история. Но у
- 57:56катушки есть ещё одно интересное
- 57:58применение.
- 58:00А я сейчас суперкратко объясню. Я,
- 58:03наверное, даже вам формулу не буду
- 58:05рассказывать, чтобы вас сильно, блин, не
- 58:07запутывать. Вот пока что так
- 58:09поверхностно объясню. Идея в чём? А
- 58:12представьте, что мы начинаем увеличивать
- 58:14силу тока в катушке. [фыркает]
- 58:18Увеличиваем силу тока в катушке.
- 58:21Увеличиваем силу тока в катушке. А
- 58:24значит, растёт магнитный поток через эту
- 58:26катушку.
- 58:28А дело в том, что есть такая штука, как
- 58:32ДС-индукции.
- 58:37Помните, да? Я надеюсь, буквально только
- 58:39что проходили.
- 58:41Значит, если растёт магнитный поток,
- 58:44появляется изменение магнитного потока.
- 58:47Он начинает изменяться, а вслед за
- 58:49изменением магнитного потока возникает
- 58:51ДС- индукции в этой катушке. И самый
- 58:53прикол в том, что ДС-индукция направлена
- 58:55так, точнее индукционный ток,
- 58:57создаваемый электродвижущей силой, да,
- 58:59направлен таким образом, чтобы помешать
- 59:01изменению магнитного потока. И отсюда в
- 59:05катушке возникает так называемая ДС
- 59:08самоиндукции.
- 59:10Давайте я напишу формулу
- 59:15помо Нет, без модуля. Ладно.
- 59:23То есть я просто дельта F банально
- 59:25заменил через L дельта I. У меня
- 59:28изменяется сила тока, значит, изменяется
- 59:30магнитный поток. Возникает ДДС
- 59:32самоиндукции в катушке, которая
- 59:34направлена против а изменения внешней
- 59:37силы тока.
- 59:39Я понимаю, что сейчас, наверное, никто
- 59:40ничего не понял, но если суперкратко,
- 59:43катушка - это упрямый осёл, который всё
- 59:46время сопротивляется изменению, любому
- 59:49изменению силы тока. То есть, если мы
- 59:51берём и говорим: "А я хочу вот побольше
- 59:55силу тока в катушке сделать". Да, берём,
- 59:57увеличиваем напряжение, как бы, да,
- 59:58должна расти сила тока. А катушка
- 1:00:01говорит: "А нет". И резко не даёт
- 1:00:03увеличить силу тока, потому что при
- 1:00:06любом колебании, любом изменении силы
- 1:00:09тока изменяется магнитный поток,
- 1:00:12возникает ТДС самоиндукции, которая
- 1:00:14посылает как бы в ээ навстречу в
- 1:00:18обратном направлении ток. И как бы
- 1:00:20катушка сама себя тормозит таким
- 1:00:21образом.
- 1:00:23Поэтому любое изменение силы тока в
- 1:00:25катушке, оно сглаживается. То есть
- 1:00:28нельзя скачком изменить силу тока через
- 1:00:30катушку. Если мы резко увеличиваем силу
- 1:00:33тока, то катушка её как бы плавненько
- 1:00:35наращивает. А если мы хотим резко
- 1:00:37уменьшить силу тока, то катушка наоборот
- 1:00:39плавно э как бы поддерживает силу тока и
- 1:00:42она плавно снижается. Вот такая вот
- 1:00:44история, ребят.
- 1:00:46Плюс-минус. Понятно, ребят? Я хочу,
- 1:00:48чтобы вы поняли просто основной, а
- 1:00:51принцип катушки индуктивности.
- 1:00:55Не хочу, чтобы вы сейчас сильно
- 1:00:56закапывались формулы и так далее. Хочу,
- 1:00:58чтобы вы просто, а, получили общее
- 1:01:01понимание, как она работает. Если вы это
- 1:01:03получите, если вы сейчас парочку задач
- 1:01:05решим, а я уверен, что в следующий
- 1:01:07заход, когда вы начнёте в эту тему
- 1:01:09дальше глубже погружаться, а вы
- 1:01:12разберётесь. Пока что нужно просто
- 1:01:14основную тему понять.
- 1:01:23на графике. А нет, не обязательно
- 1:01:26синусоид. Давайте я нарисую график
- 1:01:29такой.
- 1:01:31Аа
- 1:01:33значит вот у нас типа сила тока, вот у
- 1:01:36нас время.
- 1:01:38Допустим, я хочу, чтобы сила тока
- 1:01:40изменялась резко вот таким скачком,
- 1:01:44да? Как я могу этого добиться? Допустим,
- 1:01:47у меня стоит какой-то резистор, я в
- 1:01:50какой-то момент замкнул его ножки
- 1:01:52напрямую, то есть ток не течёт через
- 1:01:54резистор, и, соответственно, э сила тока
- 1:01:56увеличилась, потому что я уменьшил
- 1:01:58сопротивление цепи. Потом я взял опять
- 1:02:00включил этот резистор. У меня сила току
- 1:02:02уменьшилась, потому что я увеличил
- 1:02:03сопротивление цепи. Ну не суть важно.
- 1:02:05Сейчас эта механика нам не важна. Нам
- 1:02:07важно, что, допустим, мы пытаемся
- 1:02:08изменить силу тока вот так.
- 1:02:12хотим,
- 1:02:14а получается,
- 1:02:16что катушка начинает её сглаживать. То
- 1:02:18есть вот была какая-то сила тока, а
- 1:02:21здесь катушка, она плавно, плавно плавно
- 1:02:23вот так наращивает. Потом мы пытаемся
- 1:02:26отключить силу тока, а катушка её плавно
- 1:02:29сбавляет. Понимаете, да? То есть она не
- 1:02:32даёт резко скачкообразно вырасти силе
- 1:02:35тока или уменьшится.
- 1:02:37Катушка сглаживает колебание тока.
- 1:02:55Так, хорошо. А давайте идти дальше,
- 1:02:57ребят. А-э
- 1:03:02х да, в принципе, надо задачу решать.
- 1:03:05Что там на задачах увидите? А в целом на
- 1:03:09ЕГЭ вот вот эту вот механику напрямую,
- 1:03:11да, она не особо исследуется, насколько
- 1:03:14там долго нарастает ток и прочее.
- 1:03:16Кстати, чем больше индуктивность, тем,
- 1:03:18естественно, сильнее катушка сглаживает
- 1:03:20колебание тока. Очевидно, чем больше
- 1:03:22индуктивность, тем больше меняется сила
- 1:03:25тока и тем больше меняется магнитный
- 1:03:27поток, а значит, тем сильнее ДС
- 1:03:29самоиндукции. А, о'кей. Давайте парочку
- 1:03:32задач решим на катушке, чтобы вы просто
- 1:03:35увидели, как оно примерно работает.
- 1:03:37Простые задачки пока что решаем.
- 1:03:39Понятное дело, что во второй части там,
- 1:03:41ну, во второй части, кстати, тоже не
- 1:03:42сказать, что на катушке сложно. Вот в
- 1:03:44четырнадцатом-пятнадцатом номере бывает
- 1:03:46сложно.
- 1:03:48Так, сейчас я найду задачу. Значит, так.
- 1:03:53Пам-пам-пампампампампампампам-пам.
- 1:03:56Так вот.
- 1:04:06Да что ж ты будешь делать?
- 1:04:09Вот такая задача.
- 1:04:14На рисунке представлен график в
- 1:04:17зависимости силы тока от времени в
- 1:04:19катушке индуктивностью 0,6 миген.
- 1:04:23Насколько увеличится магнитный поток,
- 1:04:25пронизывающий катушку за 2 секунды? Сила
- 1:04:32тока в амперах
- 1:04:35и время в секундах. Так, хорошо.
- 1:04:40Допустим, вот у нас как-то там растёт
- 1:04:42эта сила тока. Нас интересует, что нас
- 1:04:45интересует?
- 1:04:46Насколько увеличится магнитный поток,
- 1:04:48пронизывающий катушку. Значит, дельта F
- 1:04:50по сути, да?
- 1:04:53Вспоминаем, что у нас магнитный поток
- 1:04:55равен силтока умножить на индуктивность
- 1:04:59катушки. А индуктивность нам дана,
- 1:05:02ага, нас интересует за 2 секунды. Если
- 1:05:05посмотреть на график, смотрите, у нас за
- 1:05:084 секунды сила тока выросла на 6 А с
- 1:05:10ну0ля до 6 А. Значит, за 2 секунды мы
- 1:05:13видим, что сила тока росла равномерно.
- 1:05:15Значит, за 2 секунды она выросла на 3 а
- 1:05:17с нуля до 3 А. То есть получается, что
- 1:05:20смотрите, дельта F,
- 1:05:23дельту F я могу расписать как почему у
- 1:05:26меня изменяется магнитный поток? Потому
- 1:05:28что меняется сила тока как L на дельта
- 1:05:31I.
- 1:05:33L у нас индуктивность по условию 0,6
- 1:05:35мигри
- 1:05:38на 10 в -3, да? А дельта И - это
- 1:05:41изменение силы тока. Ну, мы только что
- 1:05:43посчитали, за 2 секунды сила тока
- 1:05:44изменится на 3 А.
- 1:05:47Ну и получается 1,8
- 1:05:50на 10 в митре чего?
- 1:05:54Вер А нас интересует
- 1:05:58аа папа
- 1:06:03ответ в мили выборах. Ну,
- 1:06:04соответственно, ответ будет просто 1,8.
- 1:06:11А представьте такую теорию заговора,
- 1:06:13короче, что Wildberрис заплатила мне за
- 1:06:17то, чтобы я называл, э, определённую
- 1:06:20величину физики
- 1:06:22ВБ, вот так вот. И тем самым запустил
- 1:06:24рекламную кампанию.
- 1:06:27Чисто за промокод меня купили.
- 1:06:35Так, ребят, плюс-минус ок.
- 1:06:42Я думаю, что это была прямо лёгкая
- 1:06:43задача.
- 1:06:46М. Так, сейчас, секунду.
- 1:06:52Ну что, будем искать модуль с самой
- 1:06:54индукции теперь?
- 1:07:08Итак,
- 1:07:10к цепи, сила токо в которой меняется со
- 1:07:13временем, согласно графику, подключена
- 1:07:15катушка индуктивностью 2 миген. Найдите
- 1:07:18модульс самоиндукции в момент времени 2
- 1:07:20секунды. Ответ запишите в милливольтах.
- 1:07:23Так,
- 1:07:24давайте. Значит, нас интересует
- 1:07:29ДС самоиндукции по модулю.
- 1:07:32Так,
- 1:07:36ну, мы помним с вами, что это L дельта
- 1:07:40И, соответственно, на дельтуТ
- 1:07:45чуть уменьшу.
- 1:07:49Угу.
- 1:07:52А L нам известно. Т нам тоже, в
- 1:07:55принципе, ну нет, Т нам неивестно. По
- 1:07:58сути, нам из графика мы не знаем ни
- 1:08:01дельту и, ни т, но мы из графика можем
- 1:08:05найти как раз-таки вот это вот
- 1:08:06соотношение дельта x дельтат. Каким
- 1:08:09образом? Тут важно понимать, что вообще
- 1:08:12такое дельта и на дельтат. Это скорость
- 1:08:15изменения силы тока, правильно? А дельта
- 1:08:18и - это изменение силы тока. Ну,
- 1:08:20например, я говорю, что сила тока
- 1:08:21изменилась на 2 А за 1 секунду.
- 1:08:25Дельта и на дельтат. То есть получается,
- 1:08:27что сила тока изменилась на 2 А в
- 1:08:29секунду. Скорость изменения силы тока 2
- 1:08:32А. Значит, за каждую секунду сила тока
- 1:08:34растёт там или уменьшается на 2 А.
- 1:08:37Вот. И вот эту штуку мы можем увидеть из
- 1:08:40графика в момент времени 2 секунды. Мы
- 1:08:43видим, что у нас скорость роста силы
- 1:08:45тока, то есть вот этот вот
- 1:08:48момент времени 2 секунды лежит на
- 1:08:51наклонном вот этом вот участке графика.
- 1:08:53И по этому наклонному участку графика мы
- 1:08:55можем в целом посчитать.
- 1:08:58У нас получается, что
- 1:09:02самоиндукции равен L у нас чему равно 2
- 1:09:05миген.
- 1:09:10дельта и у нас изменение силы тока на
- 1:09:13этом участке от 1 до 4 А, то есть 3 А,
- 1:09:17да, сила тока выросла на 3 А, а время
- 1:09:20этого участка наклонного отно до 3
- 1:09:24секунд, то есть 2 секунды.
- 1:09:27Ага. Так, а нас ответ просят дать в
- 1:09:29милливольтах. Ну, о'кей. То есть у нас
- 1:09:30тут миллигенри амперы и секунды. То есть
- 1:09:33у нас действительно ответ получится в
- 1:09:34милливольтах. Можно даже не переводить.
- 1:09:36Ну и ответ получается, типа двойки
- 1:09:37сокращаются 3 мВ.
- 1:09:41[фыркает]
- 1:09:42Если у вас плавают до сих пор единицы
- 1:09:45измерения, то советую вам перевести
- 1:09:47милинри в генри, чтобы всё в системе C,
- 1:09:50и потом получить ответ в вольтах в
- 1:09:52системе C и обратно перевести в
- 1:09:54милливольты.
- 1:09:58Так, э запись стрима будет ведь? Ну, в
- 1:10:01принципе, да,
- 1:10:05думаю, да. Ээ, давайте идти дальше.
- 1:10:10А дальше у нас с вами
- 1:10:13колебательный контур.
- 1:10:16Аа
- 1:10:18тоже стоит о нём поговорить отдельно,
- 1:10:20ребят. Огромное количество чего можно
- 1:10:22рассказать про колебательный контур. То
- 1:10:24есть это у меня на курсе годовом прямо
- 1:10:26несколько уроков ему посвящается, потому
- 1:10:29что это отдельная история. Но сейчас я
- 1:10:32хочу тоже кратко вам объяснить саму
- 1:10:34механику, саму логику работы
- 1:10:36колебательного контура. Простейший
- 1:10:38колебательный контур состоит всего лишь
- 1:10:40из двух элементов. Это конденсатор и
- 1:10:43катушка индуктивности.
- 1:10:46А, как вы могли догадаться, в этом
- 1:10:48контуре проходят какие-то колебания.
- 1:10:49Какие? Электромагнитные.
- 1:10:53Аа в чём идея?
- 1:10:57Идея в том, что, допустим, у нас
- 1:10:59изначально заряжен был конденсатор был
- 1:11:01заряжен до какого-то, а, значения
- 1:11:04заряда. То есть вот у нас тут ключ
- 1:11:05стоит, допустим, да, мы зарядили
- 1:11:07конденсатор, а потом замкнули ключ.
- 1:11:10Замкнули ключ. Соответственно, у нас на
- 1:11:13конденсаторе вот здесь вот были
- 1:11:14какие-то, допустим, положительные
- 1:11:16зарядики,
- 1:11:17а здесь были, допустим, отрицательные
- 1:11:19зарядики, да? Если конденсатор заряжен,
- 1:11:22зарядики это сидят и смотрят и видят,
- 1:11:24что о, а у нас тут появился путь, как мы
- 1:11:28можем пробежать, да, и разрядить
- 1:11:31конденсатор. Это так же, как батарейка.
- 1:11:32Если вы батарейку просто замкнёнте, она
- 1:11:34разрядится. Также и конденсатор. Если
- 1:11:36просто соединить его пластину, он
- 1:11:37разрядится. Соответственно, начинает
- 1:11:39протекать ток. Ну, мы помним, что ток у
- 1:11:41нас по, э, базово течёт от плюса к
- 1:11:44минусу. Соответственно, вот так вот
- 1:11:46начинает протекать ток в цепи.
- 1:11:49Естественно, этот ток нарастает плавно,
- 1:11:52потому что катушка инъективности не даёт
- 1:11:54резко вырастили ток. А здесь стоит ещё
- 1:11:58записать вот такой момент. А дело в том,
- 1:12:01что у конденсатора есть тоже энергия, а
- 1:12:03формула энергии электрического поля
- 1:12:05конденсатора выглядит вот так. Cu
- 1:12:07квадрат пополам. Там есть ещё две
- 1:12:09формулы, но сейчас опять же не
- 1:12:10закапываемся. Когда конденсатор заряжен,
- 1:12:13напряжение на конденсаторе какое-то
- 1:12:14есть, у него есть какая-то энергия, в
- 1:12:16нём запасена. Когда он разряжается, он
- 1:12:19отдаёт эту энергию, но по законам
- 1:12:21сохранения энергии она не может взять и
- 1:12:22исчезнуть никуда. Она переходит катушки.
- 1:12:25Почему? Да потому что через катушку
- 1:12:27начинает протекать какой-то
- 1:12:28электрический ток.
- 1:12:30И чем больше сила тока, тем больше
- 1:12:32энергия катушки запасеется в магнитном
- 1:12:34поле её. Да. В какой-то момент
- 1:12:38представьте, что конденсатор полностью
- 1:12:41разрядился. Полностью.
- 1:12:44Казалось бы, ток в цепи должен
- 1:12:46прекратиться, так как больше нету
- 1:12:49разности потенциалов, да, нету
- 1:12:51напряжение, которая бы создавало ток в
- 1:12:52цепи. Но в катушке всё ещё есть идс
- 1:12:56самоиндукции. И вот в момент, когда
- 1:12:58конденсатор разрядился, в катушке всё
- 1:13:00ещё протекал ток. Она такая думает:
- 1:13:01"Блин, а я не хочу резко брать и
- 1:13:03прекращать ток". И она какое-то время
- 1:13:06ещё непродолжительное отдаёт ток таким
- 1:13:09образом, что перезаряжает конденсатор в
- 1:13:11обратном направлении. Так что уже другая
- 1:13:14пластина стала положительной.
- 1:13:16Та, которая была отрицательной, стала
- 1:13:18положительной, а та, которая была
- 1:13:19положительной, стала отрицательной.
- 1:13:20О'кей. И вот катушка заряжает, заряжает,
- 1:13:23заряжает этот конденсатор. И в какой-то
- 1:13:25момент конденсатор такой: "Опа,
- 1:13:27зарядился". А в катушке ток уже
- 1:13:29прекратился, потому что она всю свою
- 1:13:30энергию отдала конденсатору.
- 1:13:33Конденсатор такой сидит, думает: "А что
- 1:13:35я сижу? Я запас энергию,
- 1:13:38заряды мои хотят пробежать, да,
- 1:13:41разрядиться".
- 1:13:42И есть катушка, которая меня пускает.
- 1:13:45О'кей. Заряды пробегают. И вот таким
- 1:13:46образом продолжаются колебания. То есть
- 1:13:49конденсатор заряжается разными
- 1:13:51полярностями. Сначала здесь плюс, потом
- 1:13:53здесь, потом здесь, а через катушку в
- 1:13:55одну и в другую сторону по периодически
- 1:13:57течёт ток. Самая главная формула,
- 1:14:00которую нужно понимать про колебания,
- 1:14:08это формула Томпсона для колебательного
- 1:14:10контура. Перивод колебательного контура
- 1:14:12равен 2 пи. Пи - это, ну, вы знаете,
- 1:14:143/14, которая корней из LC, где L - это
- 1:14:18индуктивность катушки, а C - это ёмкость
- 1:14:20конденсатора.
- 1:14:22Соответственно, период - это время
- 1:14:23одного полного колевания, после которого
- 1:14:25система возвращается в исходное
- 1:14:27положение.
- 1:14:28Так, ребят, норм.
- 1:14:44>> [фыркает]
- 1:14:44>> Так, хорошо, хорошо. А давайте решим
- 1:14:47задачку,
- 1:14:49которая у нас и так уже на экране. Опять
- 1:14:52же, ребят, ещё раз повторюсь, что на
- 1:14:55летней школе в целом, особенно если
- 1:14:57говорить про раздел электричества, всё
- 1:14:59довольно поверхностно, просто потому что
- 1:15:01мало времени и а мало практики. То есть
- 1:15:05вот понимание электричества приходит на
- 1:15:07задачах. Когда ты прорешаешь -э там 100
- 1:15:09задач, может быть даже 150, может быть
- 1:15:12200 задач на электричество решишь
- 1:15:14разных, тогда ты реально начинаешь
- 1:15:17понимать и чувствовать.
- 1:15:19Как-то так. На годовом мы всё это
- 1:15:21суперподробно будем разбирать. Сейчас же
- 1:15:23мы просто такой краткий экскурс, чтобы
- 1:15:25вы понимали основные вещи, что
- 1:15:26происходит, что такое закон Фарад, что
- 1:15:28такое колебательный контур, как работает
- 1:15:30катушка примерно и так далее. Ну что,
- 1:15:32колебательный контур состоит из
- 1:15:34конденсатора ёмкостью C и катушки
- 1:15:35индуктивностью L. Во сколько раз
- 1:15:37увеличится период колебаний, если
- 1:15:39индуктивность увеличить в 10 раз, а
- 1:15:41ёмкость уменьшить в 2 с2 раза? Так,
- 1:15:44значит, был какой-то период Т1, который
- 1:15:46равнялся 2 пиc.
- 1:15:49Давайте L1C1.
- 1:15:51Во втором случае период станет равен,
- 1:15:54соответственно, 2 √ L2C2, где L2 и C2 -
- 1:15:58это уже новые индуктивность и ёмкость. А
- 1:16:01нам говорят, что индуктивность стала,
- 1:16:05а, в 10 раз больше, то есть 10 L1,
- 1:16:10а ёмкость стала в 2 с по раза меньше.
- 1:16:15То есть получается C1 / 2,5.
- 1:16:19О'кей, хорошо.
- 1:16:22Ну, если мы 10 поделим на 2,5, то есть
- 1:16:24сократим эти цифры, у нас получится 2
- 1:16:26пи1.
- 1:16:31А эту четвёрку мы можем вынести вперёд,
- 1:16:33и у нас получается 2 у
- 1:16:372 пи корень
- 1:16:40из L1C1.
- 1:16:42А, ну и если вы посмотрите вот сюда,
- 1:16:48вы поймёте, что это не что иное, как Т1.
- 1:16:53То есть получается у нас в результате
- 1:16:55всех наших мучений получилось, что Т2 =
- 1:16:572Т1, то есть период увеличится а ровно в
- 1:17:02два раза.
- 1:17:05В ответ мы, естественно, не пишем так. В
- 1:17:06ответ мы в первой части пишем просто
- 1:17:08двойку, да?
- 1:17:16Хорошо.
- 1:17:18А давайте дальше
- 1:17:23вот такую тоже решим. Тоже по сути на ту
- 1:17:25же самую формулу тоже простая задачка.
- 1:17:28Сейчас быстренько с ней разберёмся.
- 1:17:47Конденсатор, заряженный до разности
- 1:17:49потенциалов U, в первый раз подключили к
- 1:17:52катушке индуктивностью L, а во второй к
- 1:17:55катушке индуктивностью 4L. Какое
- 1:17:57отношение периодов колебаний? Так,
- 1:18:01важно понимать, что ёмкость конденсатора
- 1:18:03не зависит от напряжения. Вы можете это
- 1:18:06рассматривать как
- 1:18:09то, что вот у вас есть канистра для
- 1:18:10бензина, и объём этой канистры не
- 1:18:13зависит от того, какой в ней уровень
- 1:18:15бензина. То есть общий объём всё равно
- 1:18:16одинаковый. Также с конденсатором
- 1:18:19ёмкость конденсатора C не зависит от
- 1:18:22заряда конденсатора, от напряжения на
- 1:18:24его обкладках и так далее. Поэтому мы
- 1:18:27говорим, что не важно нам это у, но
- 1:18:29важно нам соотношение индуктивности, да?
- 1:18:33Нам нужно найти отношение Т2 к Т1, то
- 1:18:35есть периодов колебаний.
- 1:18:37Естественно, мы помним формулу 2 пире,
- 1:18:43так как я для Т2 пишу, я говорю L2 C.
- 1:18:48Ёмкость одинаковая. А во втором случае 2
- 1:18:50пире L1 x C. Всё.
- 1:18:56А дальше я говорю, что у нас в первом
- 1:18:58случае индуктивность была L, а во втором
- 1:19:004L. Угу. А, ребят, ну, 2 пи я сразу же
- 1:19:04сокращу. И тут можно под один корень, в
- 1:19:06принципе, это всё закинуть.
- 1:19:094LC, потому что во втором случае
- 1:19:11индуктивность 4L, а в первом случае L.
- 1:19:15Бамбамбамбам.
- 1:19:17√4 2. Как-то так. Как-то так.
- 1:19:28Колебание энергии конденсатора. Это типа
- 1:19:30изменение энергии. Да. Да, по сути. То
- 1:19:32есть у тебя в какой-то момент
- 1:19:34конденсатор заряжается, а энергия
- 1:19:36конденсатора зависит от напряжения на
- 1:19:38его обкладках, от его заряда. Да. Чем
- 1:19:40выше заряд конденсатора, тем больше у
- 1:19:42него энергия. Чем меньше заряд
- 1:19:44конденсатора, когда он отдаёт свою
- 1:19:45энергию катушке, тем ниже его энергия.
- 1:19:47Вот и всё.
- 1:19:50Так хорошо.
- 1:19:59Есть у меня для вас парочка задач. А-а,
- 1:20:03ну реально отмороженных, реально
- 1:20:05обморочных.
- 1:20:07Что, будем решать задачи сложные, ребят,
- 1:20:09из пятнадцатого-четырнадцатого номеров
- 1:20:12или не надо? Или лучше не надо?
- 1:20:16четырнадцатый номер. Да, это
- 1:20:36надо, надо, надо.
- 1:20:40Ага, хорошо.
- 1:20:48Ну, рискнём.
- 1:21:00Мне уже не нравится, но
- 1:21:03ничего не попишешь.
- 1:21:06Итак, на железный сердечник. Сейчас я
- 1:21:10посмотрю. Да, видно, видно. На железный
- 1:21:13сердечник надеты две катушки, как
- 1:21:14показано на рисунке. По правой катушке
- 1:21:17пропускают ток.
- 1:21:21По правой катушке пропускают ток. И, а,
- 1:21:25сила тока в правой катушке меняется
- 1:21:27течением времени согласно графику,
- 1:21:28который у нас снизу нарисован. На
- 1:21:30основании этого графика выберите все
- 1:21:32верные утверждения о процессах,
- 1:21:34происходящих в катушках и сердечнике.Дс
- 1:21:37самоиндукции можно пренебречь. Так.
- 1:21:41Ну давайте, значит, а зачем нам
- 1:21:47нужен сердечник? Что у нас вообще
- 1:21:49происходит? Какой-то бред, да? Типа так.
- 1:21:52Сейчас давайте вот таким образом
- 1:21:54нарисую.
- 1:21:57А значит, главная задача сердечника,
- 1:22:02его ещё очень часто называют
- 1:22:03магнитопроводом.
- 1:22:05А почему? Потому что он, собственно,
- 1:22:06проводит магнитное поле от одной катушки
- 1:22:09к другой. То есть он позволяет связывать
- 1:22:12катушки
- 1:22:15между собой.
- 1:22:20Тут у нас амперметр, а здесь у нас
- 1:22:22ничего нет. Здесь у нас просто какая-то
- 1:22:25катушка. А, и тут ещё резистор. Да, я
- 1:22:27что-то это упустил.
- 1:22:30Резистор и амперметр.
- 1:22:33Ну, о'кей, хорошо. А давайте я выпишу
- 1:22:36все утверждения, точнее номера их.
- 1:22:38Первый, второй, третий, четвёртый,
- 1:22:40пятый. И будем думать.
- 1:22:44А-а давайте с первого утверждения
- 1:22:47начнём. Первое. В течение всего времени
- 1:22:49измерений сила тока через амперметр
- 1:22:51отлично от нуля. Где у нас амперметр?
- 1:22:54Вот здесь.
- 1:22:56Аа,
- 1:22:59смотрим на график и видим, что у нас
- 1:23:01сила тока в момент времени 3 секунды
- 1:23:03равна нулю.
- 1:23:07Сказал бы чел, который не шарит. Почему?
- 1:23:09Дело в том, что у нас на этом графике
- 1:23:12дана сила тока в правой катушке, а нас
- 1:23:15спрашивают про показания амперметра,
- 1:23:17который подключен к левой катушке. И эти
- 1:23:20катушки напрямую между собой не связаны.
- 1:23:23То есть нет такого, что ток из одной
- 1:23:25катушки может перетечь в другую. Нет.
- 1:23:30Что ж тогда делать? А дело вот в чём. У
- 1:23:34нас правая катушка создаёт магнитный
- 1:23:36поток в этом сердечнике. Каким образом
- 1:23:38магнитный поток равен L?
- 1:23:42Соответственно, когда мы пропускаем ток
- 1:23:44через правую катушку, она создаёт
- 1:23:45магнитный поток,
- 1:23:48который пронизывает левую катушку.
- 1:23:51А значит, в левой катушке возникает ДДС
- 1:23:54индукции. Не самоиндукции, а индукции.
- 1:23:57Тут, кстати, написано, да, по-моему, что
- 1:23:59да, ЭДС самоиндукции можно пренебречь.
- 1:24:02И, может быть, кто-то подумает: "Блин,
- 1:24:03значит, влево не должно быть". Только
- 1:24:04нет. В чём разница? Эдс самой индукции -
- 1:24:07это когда катушка аа
- 1:24:11реагирует на изменение силы тока через
- 1:24:14неё. Ас индукция - это когда мы внешнее
- 1:24:18магнитное поле меняем, и в результате в
- 1:24:21катушке возникает электрический ток. Вот
- 1:24:22в чём разница. Так вот, в катушке
- 1:24:24возникает ДДС- индукции, которая по
- 1:24:26модулю равна скорости изменения
- 1:24:28магнитного потока.
- 1:24:32Да,
- 1:24:35в принципе, это и всё. Единственный тут
- 1:24:38нюансик есть, на самом деле, в том, что
- 1:24:39здесь нужно учитывать число витков в
- 1:24:41катушке. Ну, это такая тонкость, она в
- 1:24:43этой задаче ни на что не влияет, но всё
- 1:24:44же а мы магнитный поток измеряем через
- 1:24:48один вит виток, а у нас таких витков
- 1:24:51много. И каждый из витков, это как
- 1:24:53последовательно, если мы несколько
- 1:24:54батареек соединим, да, каждый из витков
- 1:24:56генерирует какую-то маленькую ДС. Если
- 1:24:58мы хотим найти ДС, возникающую во всей
- 1:25:00катушке, мы должны домножить ДС,
- 1:25:03возникающую в одном витке, на количество
- 1:25:05таких витков.
- 1:25:07Тонкость, которая пока что не сильно
- 1:25:09влияет на решение задачи. Так вот,
- 1:25:12смотрим на наш график и думаем, а всегда
- 1:25:15ли в левой катушке протекает ток или
- 1:25:17нет. И понимаем, что, смотрите, если мы
- 1:25:21хотим, чтобы в левой катушке протекал
- 1:25:22ток
- 1:25:24и амперметр что-то показывал, давайте
- 1:25:26так. Сила тока в ампер через амперметр
- 1:25:29будет равна чему? EDДС индукции поделить
- 1:25:33на R.
- 1:25:35Ну, по закону Ома для участка цепи, ну,
- 1:25:37даже для полной цепи, по сути, да, ДС-н
- 1:25:39индукции мы делим на сопротивление этого
- 1:25:41резистора. Сопротивлением катушки мы
- 1:25:42пренебрегаем. Таким образом, если мы
- 1:25:44хотим, чтобы в левой катушке был ток, в
- 1:25:48ней должна возникать ДС-индукция. А
- 1:25:51ДС-индукции в левой катушке может
- 1:25:52возникнуть только при условии изменения
- 1:25:55изменения магнитного потока через левую
- 1:25:57катушку. А магнитный поток может
- 1:26:00изменяться только при условии, что в
- 1:26:03правой катушке меняется сила тока. То
- 1:26:05есть, если сила тока в правой катушке не
- 1:26:07меняется, то магнитный поток не
- 1:26:09меняется, а значит, скорость его
- 1:26:11изменения равна нулю. ДС индукции нет и
- 1:26:13тока нет в левой катушке. Поэтому
- 1:26:15смотрим на график и видим, что аж на
- 1:26:17целых двух участках этого графика от
- 1:26:19одной до 2 секунд и от четырёх до пяти
- 1:26:22сила тока неизменна в правой катушке.
- 1:26:26Если не меняется сила тока, не меняется
- 1:26:27магнитный поток в магнитопроводе всём,
- 1:26:30да, вот везде. А если не меняется
- 1:26:32магнитный поток, то скорость изменения
- 1:26:33магнитного потока нулевая, а значит,
- 1:26:36ТДС-индукция нулевая, и в левой катушке
- 1:26:40не возникает ток, и сила тока, которую
- 1:26:42показывает амперметр, равна нулю.
- 1:26:45Поэтому первое утверждение не верно. В
- 1:26:48течение всего времени измерения сил тока
- 1:26:50через амперметр отлично от нуля. Это
- 1:26:52неправильно. Она
- 1:26:54с первой по вторую, ну, на участке от
- 1:26:56одно до 2 секунд и от четырёх до пти
- 1:26:59равна нулю.
- 1:27:02Иду смотреть ваши сообщения.
- 1:27:11Так,
- 1:27:19что так сложно? Первая часть, друзья,
- 1:27:22первая часть.
- 1:27:25И это, кстати, задача, я ещё раз
- 1:27:27повторюсь, это не задача какого-то
- 1:27:29экстрауровня, который не попадётся на
- 1:27:31ЕГЭ. Это попадается на ЕГЭ. Это прям,
- 1:27:33ну, нормальная средняя задача из
- 1:27:34четырнадцатого номера. Продолжаем. А
- 1:27:38второе утверждение. В момент времени 3
- 1:27:40секунды показания амперметра равны нулю.
- 1:27:43Хм. Ха, ловят как хорошо.
- 1:27:47Смотрите, значит, мы действительно видим
- 1:27:49по графику, что в момент времени силы
- 1:27:52три в момент времени 3 секунды сила тока
- 1:27:54равна нулю. Но это график силы тока в
- 1:27:57правой катушке. А нас спрашивают про
- 1:27:59показания амперметра, который подключен
- 1:28:01к левой катушке.
- 1:28:03Мы видим, что на участке от 2 до 4
- 1:28:06секунд сила тока в правой катушке
- 1:28:08убывает равномерно.
- 1:28:11Если меняется сила тока, меняется
- 1:28:13магнитный поток. Если меняется магнитный
- 1:28:14поток, возникает ДДС-индукции в левой
- 1:28:16катушке. Если возникает ДДС- индукции,
- 1:28:18возникает индукционный ток в левой, ну,
- 1:28:20в цепи, подключенной к левой катушке.
- 1:28:23Поэтому на всём участке от 2 до 4 секунд
- 1:28:27в левой катушке протекает ток. И второе
- 1:28:29неправильно.
- 1:28:31В момент времени 3 секунды показания
- 1:28:33амперметра не равны нулю.
- 1:28:37Третье. Я, наверное, уберу условие вот
- 1:28:39так вот.
- 1:28:41А, хотя нет, нормально.
- 1:28:43Вот так пусть будет,
- 1:28:46да. Третье. В промежутках времени от
- 1:28:48нуля до 1но секунд и от двух до 3 секунд
- 1:28:54сила тока в левой катушке одинакова по
- 1:28:56абсолютной величине. А смотрите, от чего
- 1:29:00зависит сила тока в левой катушке? От
- 1:29:03ЭДС-индукции. От чего зависит
- 1:29:05ЕДСиндукции? От скорости изменения
- 1:29:08магнитного потока. От чего зависит
- 1:29:09скорость изменения магнитного потока? от
- 1:29:11скорости изменения силы тока, да? Ну, то
- 1:29:14есть у нас мы берём какой-то промежуток
- 1:29:16времени, например, 1 секунда, смотрим,
- 1:29:18насколько ампер изменилась сила тока,
- 1:29:21соответственно, считаем, насколько
- 1:29:22изменился магнитный поток. Понимаете,
- 1:29:24да? Э, по графику очевидно, что от нуля
- 1:29:27до 1но секунды, от 2ву до трёх скорость
- 1:29:30изменения одинакова по модулю. То есть
- 1:29:32понятно, что на первом участке ток
- 1:29:35растёт, на втором и бывает, но скорость
- 1:29:37изменения равна силы тока. Значит, равна
- 1:29:40скорость изменения магнитного потока.
- 1:29:41Значит, одинаковые ДДС- индукции по
- 1:29:43модулю, значит, одинаковая величина силы
- 1:29:46тока в левой катушке. Поэтому м третье
- 1:29:49получается правильно, да? В промежутках
- 1:29:51от нуля до одно и от двух до трёх сила
- 1:29:53тока в левой катушке одинакова по
- 1:29:54абсолютной величине.
- 1:29:58То есть на направление мы не смотрим,
- 1:30:00да?
- 1:30:03А, хотя нет, стоп, стоп, стоп. По модулю
- 1:30:05или по абсолютной величине?
- 1:30:08Блин, вот тут надо подумать. Надо
- 1:30:10подумать, надо подумать.
- 1:30:21Опа. А может и зашла, а может и не
- 1:30:24зашла. Ха-ха-ха-ха-ха. [смех]
- 1:30:26Так, а сила тока по абсолютной величине
- 1:30:31одинаково. По абсолютной величине.
- 1:30:33Слушайте, ну по абсолютной величине как
- 1:30:35будто бы мы должны действительно не по
- 1:30:36модулю, а по абсолютной величине, да? То
- 1:30:38есть с учётом знака. А знак-то должен
- 1:30:41быть разный по сути,
- 1:30:46да? Наверное, я бы третий вычеркнул,
- 1:30:48потому что всё-таки, э, знак будет
- 1:30:51разный, и сила тока по абсолютной
- 1:30:53величине не одинакова. Если я сейчас не
- 1:30:55туплю, я могу тупить, потому что я уже
- 1:30:57что-то утомился. Ну, давайте посмотрим
- 1:30:59четвёртое, пятое и дальше уже сделаем
- 1:31:01выводы. А так, в промежутках времени от
- 1:31:032 до трёх и от до 4 секунд направление
- 1:31:05тока в левой катушки одинаково. Так, ещё
- 1:31:08раз. Промежитки времени от 2 до трёх и
- 1:31:11от трёх до четырёх. Да, да, это так.
- 1:31:13Почему? Потому что у нас на всём участке
- 1:31:15от 2 до 4 секунд ток в правой катушке
- 1:31:18убывает, значит, э магнитный поток
- 1:31:22убывает, ДДС- индукции а какая-то
- 1:31:24возникает, и у нас как бы получается ток
- 1:31:28меняется постоянно в одном и том же
- 1:31:30направлении, да, он убывает. Значит,
- 1:31:32действительно направление только в левой
- 1:31:34катушке одинаково.
- 1:31:38Так, то есть ещё раз, в правой катушке
- 1:31:40ток всё время убывает от 2 до 4 секунд.
- 1:31:44А магнитный поток, соответственно, тоже
- 1:31:47всё время убывает. И ДС-индукции всё
- 1:31:50время одного знака. Тут тут важно,
- 1:31:52кстати говоря, а
- 1:31:55учитывать знак ДС-индукции, потому что
- 1:31:57он влияет на направление тока, как мы
- 1:31:58помним.
- 1:32:00Ну и пятое. В промежутке времени между
- 1:32:02одной и двумя секундами индукция
- 1:32:03магнитного поля в сердечнике равна нулю.
- 1:32:08Нет,
- 1:32:10как у нас индукция,
- 1:32:13напомню, да, у нас сила тока от одно до
- 1:32:162 секунд какая-то есть. Она постоянно,
- 1:32:20она не меняется, но она есть. Если есть
- 1:32:22сила тока, то есть и магнитный поток. А
- 1:32:25если есть магнитный поток,
- 1:32:28то получается есть и вектор магнитной
- 1:32:32индукции, да, индукция магнитного поля,
- 1:32:34потому что напомню, что магнитный поток
- 1:32:35- это у нас вот эта история типа BS
- 1:32:37косинус альфа. Есть магнитный поток,
- 1:32:39значит, есть и индукция магнитного поля.
- 1:32:42Она не равна нулю. Значит, пятая точно
- 1:32:44нет. Значит, третье правильно, ребят. Я
- 1:32:47что-то уже реально меня глючит,
- 1:32:49а с этой абсолютной величиной она меня
- 1:32:51немножко выбила. А, да, они, наверное,
- 1:32:53имели в виду абсолютную величину
- 1:32:55одинаково по абсолютной величине, то
- 1:32:56есть вот в амперах просто вот сколько?
- 1:32:59Ампер, сила тока без учёта знака, да? Э,
- 1:33:02извините, немножко, немножко я что-то
- 1:33:04уже подтормаживать стал под вечер.
- 1:33:15Да, да, да. Ребят, запомните этот
- 1:33:17момент. По абсолютной величине это
- 1:33:18значит как бы отбросить знак нам
- 1:33:20предлагают. не обращать внимание на
- 1:33:23знак, а обращать внимание на а саму
- 1:33:27величину.
- 1:33:40Так, ну и давайте, наверное,
- 1:33:43ээ закругляться,
- 1:33:45в принципе.
- 1:33:48А, хотя нет, вот такую надо ещё решить.
- 1:33:50Всё-таки не могу я закруглиться. Хочу
- 1:33:53вот такую решить. Смотрите. Ой.
- 1:33:56Ой. Вот так. А, чуть крупнее сделаю,
- 1:34:00наверное. Вот так вот мы можем себе
- 1:34:01позволить.
- 1:34:04Проволочная замкнутая рамка площадью 40
- 1:34:07см ² помещена в однородное магнитное
- 1:34:10поле. Так, сейчас, секунду, я штору
- 1:34:12задёрну, а то у меня что-то солнце
- 1:34:14шарашит прямо в окно.
- 1:34:17Вот так. Итак,
- 1:34:21это Бог нам посылает лучи тепла и
- 1:34:24поддержки. Итак, проволочная замкнутая
- 1:34:27рамка площадью 40 см ² помещена в
- 1:34:29однородное магнитное поле, так что
- 1:34:31плоскость рамки перпендикулярна вектору
- 1:34:32магнитной индукции. Отлично. Отлично.
- 1:34:36Отлично. Замечательно.
- 1:34:45А, значит, вот у нас плоскость рамки.
- 1:34:48Давайте, она, наверное, квадратная
- 1:34:50какая-то, может быть, даже
- 1:34:52перпендикулярная вектору магнитной
- 1:34:53индукции.
- 1:34:55Вот здесь типа прямой угол.
- 1:34:58Можем ли мы записать, что альфа равен
- 1:34:5990? Лучше не надо, потому что, напомню,
- 1:35:02что у нас ээ магнитный поток вычисляется
- 1:35:05как BS косинус альфа. И вот этот альфа -
- 1:35:08это угол не между вектором и плоскостью,
- 1:35:10а между вектором и перпендикуляром к
- 1:35:12плоскости. Поэтому, написав альфа 90, вы
- 1:35:15загоняете себя в ловушку. Либо вы здесь
- 1:35:16пишете бета, либо у вас не сходится
- 1:35:18задача. Особенно это актуально во второй
- 1:35:20части.
- 1:35:23Итак,
- 1:35:25а проекция BN индукции магнитного поля
- 1:35:29на нормальк плоскости рамки изменяется
- 1:35:31во времени, согласно графику на рисунке.
- 1:35:34явлением самоиндукции в рамки можно
- 1:35:36пренебречь. Хорошо. Явлением
- 1:35:37самоиндукции пренебрегаем. То есть мы
- 1:35:39понимаем, что мы изменяем а магнитный
- 1:35:42поток, изменяется сила изменяется
- 1:35:45возникает ДДС- индукции, причём она
- 1:35:47разная, так как мы с разной скоростью
- 1:35:49изменяем магнитный поток. И мы
- 1:35:51подразумеваем, что будет меняться и сила
- 1:35:53тока. То есть она как когда-то будет
- 1:35:54расти, когда-то уменьшаться. И вот чтобы
- 1:35:56ээ и мы понимаем, что изменяющаяся сила
- 1:35:59тока может вызывать явление
- 1:36:01самоиндукции, но мы им пренебрегаем. То
- 1:36:03есть мы считаем, что это не критично.
- 1:36:05Что ж, ну давайте разбираться.
- 1:36:09Во-первых, нужно понять, что такое BN.
- 1:36:14Нам говорят, что BN - это проекция
- 1:36:16вектора магнитной индукции на нормаль к
- 1:36:18плоскости контура. По сути, BN - это и
- 1:36:21есть B косинус альфа.
- 1:36:25Этот мув мы може вы можете прямо
- 1:36:26запомнить. Вот прямо вот так можете
- 1:36:28запомнить. Проекция - это B косинус
- 1:36:30альфа в данной задаче.
- 1:36:34Вот подробнее надо шарить в
- 1:36:36тригонометрии и в векторах. Там нюансы
- 1:36:38как бы
- 1:36:40если кратко, то вот так. Хорошо, давайте
- 1:36:43выбирать верное утверждение. Первые
- 1:36:44цифры в ответе. А модульс индуксы,
- 1:36:48возникающий в рамки промежутки от 4 до 5
- 1:36:50мкунд, равен 4 В. Так,
- 1:36:53давайте, значит,
- 1:36:56модуль ДС-индукции,
- 1:36:59напомню, он равен у нас дельта F на
- 1:37:02дельта T.
- 1:37:05Ага. А дельта F у нас, соответственно,
- 1:37:07будет, ну, получается, что у нас просто
- 1:37:10формула упростится до вот такой. Магнит
- 1:37:13магнитный поток равен будет у нас BN
- 1:37:17умножить на S. Хорошо. Угу.
- 1:37:24От 4 до 5 мкунд. Смотрим, от 4 до 5
- 1:37:27мкунд у нас, э, вот эта вот BN не
- 1:37:30меняется. Она всё время равна мину1 от 4
- 1:37:34до 5 секунд. Значит, магнитный поток не
- 1:37:36меняется. А если у нас не меняется
- 1:37:38магнитный поток, то у нас скорость
- 1:37:42изменения магнитного потока равна нулю.
- 1:37:44Если машина стоит на месте, какая у неё
- 1:37:45скорость? Нулевая. Если магнитный поток
- 1:37:47не меняется, стоит на месте, какая у
- 1:37:49него скорость? изменение нулевая. О'кей?
- 1:37:52Значит, ДДС- индукции тоже равна нулю.
- 1:37:54Запомните, если у вас не меняется
- 1:37:56магнитный поток, ДДС- индукция нулевая,
- 1:37:59аа, поэтому ни в коем случае он не может
- 1:38:01быть равен 4 В, он равен нулю. Так,
- 1:38:03второе.
- 1:38:05Модули магнитных потоков, пронизывающих
- 1:38:08рамку в моменты времени 0 мисекунды и 2
- 1:38:11мисекунд, одинаковы и равны 8 мибр.
- 1:38:20Так,
- 1:38:22вот у нас магнитный поток.
- 1:38:25А давайте возьмём и посчитаем.
- 1:38:28Так, где у нас тут есть место?
- 1:38:31Так, значит, BN у нас тут типа две
- 1:38:34теслы,
- 1:38:37а S площадь рамки - это 40 см ².
- 1:38:4240 см². Давайте попробуем перевести в
- 1:38:44метры квадратные.
- 1:38:47Смотрите, 1 м
- 1:38:50100 см, правильно?
- 1:38:521 м² - это значит 100 см². То есть это
- 1:38:56100 на 110.000
- 1:38:59см². Значит, получается 40 см² - это
- 1:39:054.
- 1:39:13Правильно я делаю уже в одном метре? Ну
- 1:39:15да, 100 см,
- 1:39:18да, получается 4тысячных, да, если мне
- 1:39:20не изменяет память. Ну, короче говоря,
- 1:39:24давайте 40 x 10 в минуче получается.
- 1:39:32О'кей.
- 1:39:352 x 40 - это получается 8 на 10 в
- 1:39:37-Тесла.
- 1:39:40То есть у нас получается ответ 8
- 1:39:42милиesla, да? Ой, 8 мир. Ё-моё, что-то я
- 1:39:46это совсем глючить начал.
- 1:39:49Естественно, у нас магнитный поток
- 1:39:50измеряется в выборах. А, то есть у нас
- 1:39:52получилось 8 на 10 минутре выбор, то
- 1:39:55есть 8 миливеборов. Это я считал при
- 1:40:00индукции два тесла. А в момент времени 2
- 1:40:03секунды, в момент времени 0 секунд. У
- 1:40:05нас индукция была мину2 tтеesla, но если
- 1:40:08мы сюда подставим, у нас получится по
- 1:40:10модулю тот же самый ответ. Поэтому да,
- 1:40:12действительно, второе верно. У нас и в
- 1:40:14момент времени ноль, и в момент времени
- 1:40:152 мисекунды аа
- 1:40:19магнитный поток был одинаков и равен 8
- 1:40:23миливыборов.
- 1:40:27Так, а это у нас тут, это у нас тут
- 1:40:29модули, да? Всё правильно. Третье.
- 1:40:32Модуль силы индукционного тока в рамке
- 1:40:34максимален в промежутке времени от 0 до
- 1:40:372 мкунд.
- 1:40:40Модуль силы индукционного тока в рамке.
- 1:40:44Угу. Сила тока в рамке зависит от чего?
- 1:40:47Ну, по сути, этос индукции поделить на
- 1:40:49сопротивление рамки, правильно? Чем
- 1:40:51больше дсн индукции, тем больше сила
- 1:40:53тока. А, асндукции максимально тогда,
- 1:40:56когда максимально быстро меняется
- 1:40:58магнитный поток.
- 1:41:00Ага.
- 1:41:02А магнитный поток меняется максимально
- 1:41:04быстро тогда, когда меняется BN. Вот это
- 1:41:06вот, да? То есть, чем быстрее меняется
- 1:41:07вот это, тем быстрее меняется это. А чем
- 1:41:09быстрее меняется это, тем больше ДС-
- 1:41:11индукции. Хорошо. А, па-па-па.
- 1:41:17От нуля до двух. Ну да, если если
- 1:41:19взглянуть на график, то отчётливо видно,
- 1:41:22что у нас на участке от нуля до 2
- 1:41:24мсекунд а скорость изменения э вот этой
- 1:41:28вот штуки BN максимальна. То есть у нас
- 1:41:30самый крутой участок графика от нуля до
- 1:41:322 мсекунд. Значит, да, третье, в
- 1:41:34принципе, правильно подходит.
- 1:41:37У нас на этом участке максимально быстро
- 1:41:39меняется
- 1:41:40проекция индукции магнитного поля на
- 1:41:43нормаль. Соответственно, максимально
- 1:41:45быстро меняется магнитный поток.
- 1:41:46Соответственно, максимальная ДС-
- 1:41:48индукции, значит, и максимальная сила
- 1:41:49тока.
- 1:41:52Да, нормально. Четвёртое.Д индукции в
- 1:41:56рамки отличаются от нуля только в
- 1:41:58промежутках времени от 0 до 2 мсекунд и
- 1:42:02от 5 до 8 мкунд. Нет, м от 2 до 4
- 1:42:06мискунд у нас тоже меняется проекция,
- 1:42:09значит, возника меняется магнитный
- 1:42:10поток, значит, возникаетс- индукция.
- 1:42:13Поэтому четвёртое неправильно. Ну и
- 1:42:15пятое. Ха, сейчас разберёмся. В момент
- 1:42:18времени 1 милсекунда индукционный ток в
- 1:42:21рамки изменяет направление на
- 1:42:22противоположное.
- 1:42:25НТИ 1 милисекунда. Индукционный ток
- 1:42:28рамки.
- 1:42:29Нет, я бы так не сказал. Э, почему?
- 1:42:32Потому что, а-э,
- 1:42:37у нас, э, вот эта штука всё время
- 1:42:40растёт. Она на участке от нуля до двух
- 1:42:43растёт. Значит, и магнитный поток
- 1:42:45растёт.
- 1:42:48Вот поэтому
- 1:42:50индукционный ток не меняет своё
- 1:42:52направление. Поэтому пятое тоже
- 1:42:53неправильно. И ответ 2три. Вот такая
- 1:42:55история. Так, ребят, ну что, есть
- 1:42:57вопросы какие-то по задаче, может быть?
- 1:43:14Мозги вылетели из черепной коробки.
- 1:43:15Бывает. Супергроб. Да,
- 1:43:20это реально вот одни из самых конченных
- 1:43:22задач на ЕГЭ. В принципе, это
- 1:43:24четырнадцатый. Вот реально вот если
- 1:43:26такое что-то вылетает, это жесть. Это
- 1:43:28реально очень сложно. очень много всяких
- 1:43:31нюансов.
- 1:43:32Э, на самом деле, я немножечко сожалею,
- 1:43:35что, а, ещё очень много четынацатых я
- 1:43:38вам не показал, потому что это, знаете,
- 1:43:40это вот [смех]
- 1:43:41сейчас модно в ТикТоке вот типа Айсберг,
- 1:43:44да, вот этот вот
- 1:43:46вот мы вот это вот посмотрели, а вот это
- 1:43:48вот не посмотрели, потому что очень
- 1:43:51много ещё задач в четырнадцатом есть
- 1:43:53сложных, интересных, непонятных. И в
- 1:43:55пятнадцатом есть, да, и в принципе в
- 1:43:58первой части ещё куча задач, которых мы
- 1:43:59просто тупо не успели разобрать. А-а,
- 1:44:02что уж там говорить о второй части. На
- 1:44:05сегодня всё. На этом, наверное, будем
- 1:44:07завершать, в принципе, нашу летнюю
- 1:44:08школу. Вот такой вот она получилась. А с
- 1:44:11одной стороны, она получилась а хорошей
- 1:44:14с точки зрения того, чтобы вы начали
- 1:44:17понимать физику, начали понимать самый
- 1:44:19сложный её раздел. Это механика, это
- 1:44:21молекулярная физика - это электричество.
- 1:44:23Я думаю, что действительно многие из вас
- 1:44:25стали прямо лучше понимать и
- 1:44:27чувствовать. И кроме того, у вас в
- 1:44:29голове сформировалась общая картина, да,
- 1:44:31знаний, хотя бы каких-то базовых,
- 1:44:33минимальных. Но при этом, к сожалению,
- 1:44:35просто формат летней школы не позволяет
- 1:44:38отрешать много задач и не говоря уже ещё
- 1:44:41раз про вторую часть, потому что во
- 1:44:43второй части там просто огромное
- 1:44:44количество задач и ещё огромное
- 1:44:46количество знаний нужно получить. Как-то
- 1:44:50так. Э-э, в субботу всех и каждого жду
- 1:44:53на шестичасовом стриме по теории. Аэ, я
- 1:44:56уверен, что там вы тоже подчеркнёте
- 1:44:57очень много нового и полезного. Плюс,
- 1:45:00аэ, записывайтесь на годовой, кто этого
- 1:45:02ещё не сделал. Пока что запись
- 1:45:04приостановлена, но я думаю, что она в
- 1:45:06ближайшие дни, ну, до старта курса,
- 1:45:08наверное, должна бы открыться. Мы просто
- 1:45:10сейчас добираем новых кураторов. А,
- 1:45:13записывайтесь на годовой. На нём мы с
- 1:45:15нуля ещё раз будем разбирать всю теорию,
- 1:45:17естественно, по разделам. То есть мы
- 1:45:19берём раздел, разбираем теорию, решаем
- 1:45:21простые задачи, потом усложняем,
- 1:45:23усложняем, усложняем, решаем самые
- 1:45:25сложные задачи из этого раздела, потом
- 1:45:27берём следующий маленький раздел и вот
- 1:45:28так проходим. Всё, естественно, на
- 1:45:30годовом есть и повторение, есть и
- 1:45:32пробники, есть и домашки. А всё это
- 1:45:35есть, одним словом, из года в год ребята
- 1:45:39по нему делают отличный прирост баллов и
- 1:45:41добиваются и 90, и 100 баллов тоже
- 1:45:44получают. Как-то так.
- 1:46:05А всё, ребят, давайте, наверное,
- 1:46:08потихонечку расходиться.
- 1:46:11Увидимся с вами, получается, в субботу,
- 1:46:14буквально через пару дней. Пока-пока.
- 1:46:16огромной удачи. Я думаю, что последние
- 1:46:19деньки лета уж точно можно отдохнуть,
- 1:46:21чуть-чуть перевести дух перед сентябрём,
- 1:46:24потому что в сентябре начнётся реально
- 1:46:26реально жёсткая
- 1:46:28жаришка. Всё, всем пока, до субботы.
About this transcript
This page contains the full transcript of Электричество и Магнетизм с Нуля для ЕГЭ по Физике! Летняя Школа! by EXtremum | Физика ЕГЭ, generated from the public captions YouTube serves with the video. The transcript has 12,737 words across 2,333 segments, with the original timestamps preserved so you can click any line to jump to that moment in the embedded player.
What you can do with it
Use the transcript to take notes, quote the speaker, build a study guide, generate a summary with ChatGPT or Claude via the YouTube Summary tool, or export it as a timed subtitle file with YouTube to SRT. You can also re-open it in the transcriber to translate the transcript into 100+ languages.
Free YouTube transcript tool
YouTube2Text is a free YouTube transcript generator — no signup, no daily limit. Paste any YouTube link and get the full transcript instantly, with timestamps, click-to-jump, translation to 100+ languages, AI prompts for ChatGPT, Claude, and Gemini, and exports to TXT, SRT, VTT, or Markdown.