ЗАВИСАНИЕ КОЛЬЦА

Экспериментальную установку для демонстрации этого опыта собирают из деталей учебного сборного трансформатора. В катушку (первичную обмотку трансформатора) вставляют брусок для замыкания трансформаторного магни- топровода, а на него ставят второй такой же брусок. Еще требуется массивное алюминиевое кольцо в форме тороида, которое можно свободно надеть на образованный брусками столбик (рис. 110).

Катушку включают в сеть переменного тока напряжением 220 Вольт, а на столбик надевают и отпускают кольцо. Это кольцо, вопреки ожиданиям, вниз на катушку не падает, а зависает над ней без видимой опоры. Можно на кольцо надавить сверху пальцами и прижать его к катушке. Однако после отпускания кольцо поднимается вверх и зависает, как и прежде, над катушкой.

Демонстрация зависания кольца в магнитном поле

Рис. 110. Демонстрация зависания кольца в магнитном поле.

Демонстрируемое явление обусловлено амперовским взаимодействием переменного магнитного поля катушки с протекающим в кольце электрическим током, индуцированным этим полем. При отключении питания катушки кольцо, естественно, падает вниз.

Поскольку активное сопротивление кольца незначительно ввиду малости удельного сопротивления его материала и большой площади его поперечного сечения, то величина индукционного тока в нем весьма велика. Это обстоятельство вызывает ощутимый разогрев кольца в ходе эксперимента выделяющимся в нем джоуле- вым теплом.

ЛЕВИТАЦИЯ КАТУШКИ

Катушка намотана на плексигласовом каркасе в форме плоского кольца. Его наружный диаметр 18 см, внутренний диаметр 11 см, высота 2 см. Электропитание катушки производят от источника переменного (50 Гц) тока, выходное напряжение которого можно плавно регулировать в ходе опыта в пределах от 0 до 220 Вольт.

Катушку кладут на массивный алюминиевый диск диаметром 32 см. Основание диска плоское, толщина его центральной области 1,2 см, а периферийной - 2,5 см. Поворотом ручки регулирования выходного напряжения источника подают ток на катушку. В результате катушка взмывает вверх и зависает над диском (рис. 111), издавая при этом характерный гул.

Демонстрация левитации катушки с током

Рис. 111. Демонстрация левитации катушки с током

Как и в предыдущем опыте с зависанием кольца, наблюдаемый эффект обусловлен амперовским взаимодействием переменного магнитного поля катушки с вихревым электрическим током в диске, индуцированным этим же полем.

Чтобы во время демонстрации катушка самопроизвольно не соскальзывала в сторону, ее следует придерживать за питающий ее провод. Поскольку сила тока в катушке весьма велика, то она быстро разогревается. Поэтому продолжительность однократного включения с максимальным током в катушке не должна превышать 3-5 секунд.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >