Лабораторная работа «Сборка электромагнита»
Цель: изучить принцип работы электромагнита, рассмотреть зависимость полярности электромагнита от способа подключения к питанию
Оборудование: железный сердечник (гвоздь), изолированная медная проволока, источник питания, соединительные провода, ключ, постоянный магнит
Теоретическая часть
Электромагнитом называется магнит, который работает на электричестве. В отличие от постоянного магнита, сила электромагнита может быть легко изменена путем изменения количества электрического тока, протекающего через него, а полюса электромагнита могут легко меняться путем изменения потока электричества. Электромагнит работает за счёт того, что электрический ток создает магнитное поле.
Смастерить электромагнит своими руками довольно просто. Все, что вам нужно будет сделать, это обернуть некоторое количество изолированной медной проволоки вокруг железного сердечника. Если вы подсоедините эту проводку к батарее, электрический ток потечет по обмотке и железное ядро в это время намагнитится. При отключении аккумулятора, железный сердечник потеряет свой магнетизм.
Чем больше витков провода будет у вашего электромагнита, тем лучше. Однако имейте в виду, что чем дальше провод от железного ядра, тем менее эффективным будет магнитное поле.
Чем больше ток, который проходит через провода, тем лучше. Внимание! Слишком большой ток может быть опаснен! Когда электричество проходит через проволоку, часть энергии теряется в виде тепла. Чем больше ток протекающий через провод, тем больше создаётся тепла. При сильном токе ваша проводка может стать очень горячей и на ней может даже расплавиться изоляция.
Ход работы
Удалите часть изоляции с проводов
Для создания хорошего соединения, концы медной проволоки нужно зачистить. Удалите нескольких сантиметров изоляции с каждого конца провода. Затем зачистите концы обычных проводов для подключения к батарее.
Намотайте медную проволоку вокруг гвоздя
Аккуратно сделайте ровную обмотку проволоки вокруг гвоздя. Чем больше вы изолированного провода обмотаете вокруг гвоздя, тем сильнее будет ваш электромагнит. Убедитесь, что часть неизолированного медного провода, предназначенного для подключения его к батарее, не соприкасается с сердечником.
Когда вы будете наматывать проволоку вокруг гвоздя, то обязательно делайте это в одном направлении. Всё дело в том, что направление магнитного поля зависит от направления его создающего электрического тока. Движение электрических зарядов создает магнитное поле. Если бы вы могли видеть магнитное поле вокруг провода, это бы выглядело как серия кругов вокруг провода. Если электрический ток течет по обмотке, скрученной против часовой стрелки, то и создаваемое магнитное поле вращается вокруг провода в том - же направлении. Если направление электрического тока обратное, магнитное поле также меняет направление и движется по часовой стрелке. Если обернуть одну проволоку вокруг гвоздя в одном направлении, а другой провод в другом направлении, магнитные поля с различными секциями будут бороться друг с другом и взаимно компенсируются, уменьшая силу вашего магнита.
Подключение аккумуляторной батареи
Два конца обычных проводов соедините с концами медных проводов, изолируйте соединения между проводами изоляционной лентой. Затем один конец обычного провода подсоедините к положительной клемме аккумулятора, а другой конец провода к отрицательной клемме аккумулятора. Если все прошло удачно, ваш электромагнит начнёт работать!
Не стоит беспокоиться о том, какой конец провода подключать к положительному выводу батареи, а какой к отрицательному. Ваш магнит будет работать одинаково хорошо в обоих случаях. Единственное что изменится, так это полярность вашего магнита. Один конец вашего магнита будет его северным полюсом, а другой конец будет его южным полюсом. Реверсивный способ подключения аккумулятора будет изменять полюса вашего электромагнита
[pic]
Схема сборки электромагнита
Определите полярность электромагнита при помощи постоянного магнита. Данные занесите в таблицу
Полюс №1
+
-
Полюс №2
-
+
Сделайте вывод
Контрольные вопросы
Чем отличается электромагнит от постоянного магнита?
От чего зависит полярность электромагнита?
Как сделать электромагнит сильнее?
