Οι μαγνήτες δεν είναι μόνο χρήσιμα εργαλεία που είναι διασκεδαστικά στη χρήση, αλλά κάνουν επίσης εξαιρετικά θέματα για γρήγορα και απλά επιστημονικά πειράματα. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μαγνήτες που βρίσκονται στα κοινά ηλεκτρονικά είδη οικιακής χρήσης - ακόμα και σε μαγνήτες - να δείξουμε μερικές από τις πιο συναρπαστικές ιδιότητες του μαγνητισμού χωρίς πολλή προετοιμασία ή κόστος.
Ηλεκτρομαγνήτης νυχιών
Τυλίξτε ένα μήκος χαλκού σύρματος γύρω από ένα σίδερο καρφί έτσι ώστε 8 ίντσες σύρματος να παραμείνουν ακάλυπτα σε κάθε άκρο. Πάρτε το ένα άκρο του καλωδίου και κολλήστε το στο θετικό (+) άκρο μιας μπαταρίας AA και κολλήστε το άλλο άκρο του καλωδίου στο αρνητικό (-) άκρο της μπαταρίας. Όταν το καλώδιο συνδέεται και στα δύο άκρα, το ρεύμα που ρέει μέσω του σύρματος μαγνητίζει το καρφί. Στη συνέχεια, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το καρφί για να προσελκύσετε μικρά μεταλλικά αντικείμενα, όπως συνδετήρες. Καταγράψτε ποια αντικείμενα έλκονται στο νύχι και ποια όχι, και ποια αντικείμενα προσελκύθηκαν αλλά ήταν πολύ βαρύ. Μπορείτε επίσης να πειραματιστείτε με μεγαλύτερες μπαταρίες για να δείτε πώς επηρεάζουν τη δύναμη του μαγνήτη σας.
Μέτρηση μαγνητικών πεδίων
Τοποθετήστε ένα χάρακα σε ένα τραπέζι. Τοποθετήστε έναν μαγνήτη δίπλα στον χάρακα και ευθυγραμμίστε την άκρη του μαγνήτη με τη γραμμή 1 ίντσας στον χάρακα. Στη συνέχεια, τοποθετήστε ένα συνδετήρα δίπλα στον μαγνήτη, κατά μήκος της ίδιας ακμής του χάρακα και ευθυγραμμισμένο με τη γραμμή των 2 ιντσών. Εάν το συνδετήρα έλκει προς τον μαγνήτη, μετακινήστε το συνδετήρα προς τα πίσω μισή ίντσα. Συνεχίστε να μετακινείτε το συνδετήρα είτε πιο κοντά είτε πιο μακριά από τον μαγνήτη - κατά μήκος της άκρης του χάρακα - στο βρείτε την απόσταση στην οποία το συνδετήρα δεν προσελκύεται πλέον και, στη συνέχεια, μετρήστε αυτήν την απόσταση στον χάρακα. Μόλις μετρήσατε το μήκος του μαγνητικού πεδίου του μαγνήτη. Στη συνέχεια, επαναλάβετε την ίδια διαδικασία με διαφορετικούς μαγνήτες και καταγράψτε το μήκος των μαγνητικών τους πεδίων. Στη συνέχεια, μπορείτε να συγκρίνετε τα μαγνητικά πεδία των διαφορετικών μαγνητών.
Απεικονίζοντας μαγνητικά πεδία
Για αυτό το πείραμα θα χρειαστείτε μια χούφτα μαγνήτες, ένα κομμάτι χαρτί και σίδερο. Τοποθετήστε μαγνήτες σε ένα τραπέζι - αρκετά κοντά ώστε να μπορείτε να τους καλύψετε με ένα μόνο φύλλο χαρτιού.
•••Επιστήμη
Τοποθετήστε ένα απλό λευκό φύλλο χαρτιού πάνω τους και, στη συνέχεια, πασπαλίζετε με σιδερένια φύλλα.
Αγγίξτε το χαρτί μερικές φορές για να μετακινήσετε τις αρχειοθετήσεις και παρακολουθήστε τη μορφή των μαγνητικών πεδίων. Δημιουργήστε σκίτσα σε ξεχωριστά φύλλα χαρτιού για να καταγράψετε τα σχήματα των πεδίων.
Στη συνέχεια, μπορείτε να αναδιατάξετε τις θέσεις των μαγνητών για να δείτε πώς αλλάζουν τα αρχειοθετημένα σχήματα και να τα καταγράψετε επίσης.
Ο απλούστερος κινητήρας
Τοποθετήστε την κεφαλή μιας βίδας γυψοσανίδας στην επίπεδη πλευρά ενός μαγνήτη δίσκου νεοδυμίου, έτσι ώστε η βίδα να στέκεται όρθια. Στη συνέχεια λυγίστε ένα κομμάτι χάλκινο σύρμα ώστε να μπορείτε να το αγγίξετε εύκολα και στα δύο άκρα του κινητήρα που θα κατασκευάσετε. Χαμηλώστε το θετικό (+) άκρο μιας μπαταρίας C στο πάνω μέρος της βίδας έως ότου το άκρο της βίδας συνδεθεί με την μπαταρία. Ανασηκώστε προσεκτικά ολόκληρη τη συσκευή. Αγγίξτε το ένα άκρο του καλωδίου στο αρνητικό (-) άκρο της μπαταρίας και χρησιμοποιήστε ένα δάχτυλο για να το κρατήσετε στη θέση του. Αγγίξτε το άλλο άκρο στην άκρη του μαγνήτη δίσκου. Όταν το καλώδιο έρχεται σε επαφή τόσο με την μπαταρία όσο και με τον μαγνήτη, το ηλεκτρικό φορτίο κινείται ακτινικά κατά μήκος του άξονα του μαγνήτη και προκαλεί - και τη βίδα - να περιστραφεί.