МАГНИТНОЕ ПОЛЕ ПРОВОДНИКА С ТОКОМ

Поскольку человек не способен ощущать магнитные поля, то актуальна задача представления этих полей в виде, удобном для восприятия. В данном опыте визуализируются линии индукции магнитного поля в окрестностях прямого провода, круглого витка и соленоида при протекании через них электрического тока. Эти элементы смонтированы на плексигласовых панелях (рис. 71).

Панели для визуализации магнитных полей

Рис. 71. Панели для визуализации магнитных полей

Одну из таких панелей ставят на кадровое окно кодо- скопа. Одну из ее клемм соединяют изолированным проводом с выходной клеммой лабораторного автотрансформатора (ЛАТР), на котором устанавливают выходное напряжение порядка 40-50 В. К другой клемме панели второй провод от ЛАТРа не подсоединяют.

На панель равномерно насыпают мелкие железные опилки. Опилки нужной формы и размеров обычно образуются в процессе обработки железных деталей напильником. Для проведения опыта требуется около 1 см3 таких опилок. Сыпать опилки удобно из перечницы, в которой опилки и хранятся. Изображение опилок и проводов на панели проецируют с помощью кодоскопа на белый экран. Освещение в аудитории следует выключить. Внимание наблюдателей обращают на то, что опилки на панели лежат бессистемно и образуют собой однородный серый фон.

Одной рукой прижимают панель к кодоскопу, а другой рукой берут свободный конец второго провода и наносят им скользящий удар по свободной клемме панели. При этом одновременно ребром ладони слегка ударяют по кадровому окну кодоскопа, встряхивая тем самым опилки.

При касании проводом клеммы замыкается электрическая цепь, и по контуру течет весьма большой ток. Образующееся при этом магнитное поле воздействует на опилки так, что они выстраиваются на панели вдоль его силовых линий. Затем аналогично демонстрируют конфигурации полей на остальных панелях (рис. 72).

Магнитные поля в окрестности прямого провода, витка и соленоида

Рис. 72. Магнитные поля в окрестности прямого провода, витка и соленоида

ПОЛЕ МАГНИТА

В этом опыте визуализируют силовые линии поля в окрестности одного или нескольких постоянных магнитов. На кадровое окно кодоскопа кладут лист оконного стекла размером 30x30 см, на которое равномерно насыпают железные опилки. Изображение опилок проецируют на вертикальный экран и обращают внимание наблюдателей на то, что эти опилки располагаются бессистемно и изотропно, образуя собой однородный фон.

Стекло с опилками приподнимают, под него на кодо- скоп кладут подковообразный магнит, а на него аккуратно опускают стекло с опилками, стараясь не встряхнуть их при этом. Сфокусировав изображение опилок и магнита, обращают внимание на то, что абсолютное большинство этих опилок лежат по-прежнему, никак не отреагировав на появление под ними магнита.

Чуть приподняв край стекла с опилками, быстро опускают его, слегка ударив им по магниту. Опилки при этом встряхиваются, подлетают вверх и затем ложатся на стекло вдоль силовых линий, формируя изображение поля в окрестности подковообразного магнита (рис. 73 а). Кстати, по приведенному здесь изображению можно утверждать, что на концах данного магнита находятся одноименные полюса, что не характерно для магнита подковообразной формы.

Затем аналогично показывают конфигурацию поля между парой полосовых магнитов, сближенных одноименными (рис. 73 б) и разноименными (рис. 73 в) полюсами.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >