שלוש דרכים למגנט מסמר

בעזרת חומרים בסיסיים בלבד כמו מגנט קבוע, חוטי חשמל וסוללה, מורה יכול להדגים דרכים שונות למגנט מסמר ברזל. הוא יכול להפוך מסמר לאלקטרומגנט, או למגנט אותו לצמיתות על ידי שפשוף אותו במגנט אחר. ניסויים פשוטים כמו אלה יכולים ללמד עקרונות בסיסיים של מגנטיות בשיעור מדעים וליצור דיונים על תופעות טבע כגון השדה המגנטי של כדור הארץ.

TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)

אתה יכול למגנט מסמר על ידי נגיעה אליו במגנט, על ידי מגע ממושך עם מגנט, או על ידי בניית אלקטרומגנט ממנו.

הדרך המהירה ביותר למגנט מסמר כוללת יצירת מגע ממושך עם מגנט קבוע בעל חוזק מספיק. ניתן לרכוש מגנטים קבועים בחנויות לציוד חומרה וחביבים ואפילו בחצרות גרוטאות. לעתים קרובות עשויים פלדה קשיחה, מגנטים קבועים שומרים על המגנטיות שלהם לאחר שהם ממוגנטים. אם הוא נמצא במגע עם קצה מסמר אחד, הציפורן תתחיל להפגין מגנטיות ותוכל להרים חפצי ברזל קטנים כמו מהדקי נייר ותיקי ברזל. למרות שהוא יאבד את המגנטיות שלו ברגע שהוא ישבור מגע עם המגנט, חשיפה ארוכה מאוד, כמו חודשים של מגע, תמגנט את הציפורן לצמיתות.

שפשוף הציפורן במגנט הקבוע גורם למגנטיות חזקה ומתמשכת יותר בציפורן. כדי שזה יעבוד, רק מוט אחד של המגנט חייב ללטף את הציפורן מקצה לקצה לכיוון אחד. יש להרים את המגנט לחלוטין מהציפורן לאחר כל פעימה לפני שתתחיל את הבא. המגנטיות של הציפורן גוברת עם כל פעימה. זה בדרך כלל לוקח בערך 20 עד 30 פעימות לפני שהציפורן מתמגנטת מספיק. ליטוף עם מוט אחד של מגנט קבוע פועל מכיוון שהוא מיישר את האטומים בציפורן ל"הסתדר "באותו כיוון קוטבי, ומעניק לציפורן מוט צפון ודרום מגנטי.

השיטה השלישית למגנט מסמר משתמשת באלקטרומגנטיות ודורשת אורך חוט נחושת מבודד, כמה צבתות וסוללה או סדרת סוללות שהודבקו זו בזו. חשוף סנטימטר של חוט נחושת משני קצות החוט, וכרוך את החלק האמצעי של החוט היטב סביב הציפורן. עטיפות חוט נוספות יעניקו לך מגנט חזק יותר. חבר כל קצה חשוף של חוט הנחושת למסופי סוללה מנוגדים כדי להשלים את האלקטרומגנט. זרם הזורם דרך החוט בלולאה סביב הציפורן יוצר שדה מגנטי. האלקטרומגנט מתחזק כאשר כל סליל נוסף מסתובב סביב הציפורן. להגברת מתח הסוללה יש את אותה השפעה. שים לב שהזרם עשוי להפוך את המגנט לחם או חם לאחר מספר דקות; תשמור על כך שהמגנט לא יהיה כל כך חם שהוא נשרף.

כדי לגרום לכיתה להבין שהמגנטיות שנוצרה הייתה זמנית בלבד, יכול המורה להדגים דרכים לדה-מגנטיזציה של הציפורן. כדי להסיר מגנטציה של ציפורן ממוגנטת על ידי מגע ממושך או שפשוף, דופק את הציפורן על משטח קשה או מפיל אותה לרצפה מטלטל את האטומים המיושרים עם פגיעה חדה. עבור האלקטרומגנט, פשוט ניתוק קצה אחד של חוט הנחושת מהמסוף שלו הורג את השדה המגנטי.