ВИСМУТОВАЯ И АЛЮМИНИЕВАЯ СТРЕЛКИ

В опыте демонстрируются повороты миниатюрных стрелок (стерженьков) из висмута и алюминия под воздействием магнитостатического поля. Диаметр их - 3 мм, длина - 15 мм. Для изготовления висмутовой стрелки надо положить кусочек металлического висмута в стальную ложку и расплавить его на газовой или электрической плите. Расплавленный висмут выливают в форму - сгиб бумажного листа, а после остывания ему придают нужную форму с помощью напильника. Алюминиевую же стрелку можно сделать, отрезав небольшой кусочек от алюминиевой проволоки соответствующего диаметра.

Каждая стрелка подвешена в её середине на тонкой капроновой нити, второй конец которой привязан к центру эбонитового кольца. Во время демонстрации эти кольца последовательно ставят на рамку, предварительно устанавливаемую на электромагните. Свисающая на нити стрелка должна находиться между полюсами электромагнита. Изображения полюсов магнита и помещенной между ними стрелки отображают посредством теневой проекции на экран.

Демонстрационная установка, схема которой представлена на рис. 90, состоит из осветителя, в качестве которого используется диапроектор Д, электромагнита М с подвешенным между его полюсами стрелкой С, проекционного объектива О, экрана Э и блока электропитания магнита. Электропитание

Схема демонстрационной установки магнита осуществляется от сети переменного тока через лабораторный автотрансформатор Т и выпрямитель В

Рис. 90. Схема демонстрационной установки магнита осуществляется от сети переменного тока через лабораторный автотрансформатор Т и выпрямитель В.

Сначала демонстрируют поведение в магнитном поле диамагнитного образца. Для этого висмутовую стрелку подвешивают между наконечниками магнита так, чтобы она расположилась вдоль линии, соединяющей эти наконечники (рис. 91 а). Затем включают электропитание магнита, что приводит к повороту стрелки в горизонтальной плоскости на угол около 90°. При этом стрелка становится перпендикулярно линиям индукции магнитного поля (рис. 91 б), образовавшегося в зазоре между наконечниками. При выключении питания упруго закрученная нить раскручивается и возвращает стрелку в исходное состояние. Для убедительности опыт следует повторить.

После этого на место висмутовой стрелки ставят (при выключенном питании) алюминиевую стрелку, причем её располагают перпендикулярно продольной оси наконечников электромагнита. При подаче тока на обмотки алюминиевая стрелка поворачивается также на 90°, причем она фиксируется уже вдоль линий индукции. В методических целях разворот этой стрелки так же, как и висмутовой, целесообразно повторить.

Таким образом, висмутовая (диамагнитная) стрелка в магнитном поле становится перпендикулярно его линиям индукции, а алюминиевая (парамагнитная) - вдоль линий индукции.

Висмутовая стрелка между наконечниками магнита. (Изображение на экране перевернуто ввиду проецирования)

Рис. 91. Висмутовая стрелка между наконечниками магнита. (Изображение на экране перевернуто ввиду проецирования)

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >