სამეცნიერო პროექტები ელექტრომაგნიტური ამწეების შესახებ

ელექტრომაგნიტური ამწე არის ამწე, რომელიც იყენებს კავშირს ელექტროენერგიასა და მაგნეტიზმს შორის მძიმე ნივთების ასამაღლებლად საჭირო ძალის წარმოსაქმნელად. ელექტროენერგიასა და მაგნეტიზმს შორის კავშირი დიდი თემაა სამეცნიერო პროექტებისთვის და თუნდაც სრული ელექტრო ამწე პროექტი თქვენთვის ოდნავ პრაქტიკულია, შეგიძლიათ შეამოწმოთ მისი საფუძვლები უფრო მარტივი ელექტრომაგნიტით ექსპერიმენტი. როგორი მიდგომაც არ უნდა გქონდეთ პროექტისთვის, ეს იქნება ნათელი დემონსტრირება იმისა, რომ მოძრავი მუხტები წარმოქმნიან მაგნიტურ ველებს, ელექტრომაგნეტიზმის ერთ – ერთ მთავარ პრინციპს.

პრინციპი, რომელიც საშუალებას აძლევს ელექტრომაგნიტურ წეროს იმუშაოს, არის ის, რომ მოძრავი ელექტრული მუხტი წარმოქმნის მაგნიტურ ველს. ამის დემონსტრირება მარტივად შეგიძლიათ მაგნიტითა და მარტივი ელექტრული წრით ექსპერიმენტში ექსპლორატორიუმიდან. მიიღეთ ორიდან ოთხი მცირე დისკის მაგნიტი (თუმცა სხვა მაგნიტებიც იმუშავებენ), 2-დან 3 ფუტამდე (60 სანტიმეტრიდან 1 მეტრამდე) მავთული და ერთი ან ორი 1,5 ვტ ბატარეა. მიზანი არის წრიული მიერთება მავთულხლართზე, რომელიც მაგიდაზე ან სხვა აწეულ ზედაპირზე მდებარეობს. მიამაგრეთ ბატარეა (ან სერიულად დაკავშირებული ორი ბატარეა) მაგიდასთან ნიღაბი ლენტით, კიდის მახლობლად და მავთულის ორი ბოლო ფირზე დააჭირეთ ბატარეის მახლობლად (ასე რომ, ბოლოებს შეუძლია მიაღწიოს თავისუფალ ელემენტს) ტერმინალები). მავთულის დარჩენილი ნაწილი ჩამოკიდებული უნდა იყოს მაგიდის კიდეზე.

დააკავშირეთ მავთულის ორი ბოლო ბატარეის ტერმინალებთან. მავთულში დაიწყება დინება. ახლა დააკავშირეთ თქვენი მაგნიტები ცილინდრის სახით და მიუახლოვეთ ისინი მავთულს. მავთული გადაადგილდება, როდესაც მაგნიტს მიუახლოვდებით. ეს იმიტომ ხდება, რომ მავთულის მიედინება მიმდინარე წარმოქმნის მაგნიტურ ველს, რომელიც ურთიერთქმედებს მაგნიტთან.

თუ გსურთ მეტი ექსპერიმენტი, მაგრამ არ გსურთ გააკეთოთ სრული ელექტრომაგნიტური ამწე, მარტივი დემონსტრაციამ, Study.com– ის ამ ექსპერიმენტის საშუალებით, შეიძლება გამოავლინოს რომელი ფაქტორები მოქმედებს ელექტრომაგნიტი. მიიღეთ ორი (ან მეტი) ელემენტი, ელექტრო ელექტრო მავთული, ფრჩხილი (მინიმუმ 3 ინჩი სიგრძის იდეალურია) და რამდენიმე მუწუკები. შეგიძლიათ გააკეთოთ ძირითადი ელექტრომაგნიტი, რომ მავთული ფრჩხილის გარშემო გახვეულიყო, როგორც ხვია, და შემდეგ მიამაგრეთ მავთულის ორივე ბოლო ბატარეის ტერმინალებზე. ამასთან, მეცნიერი არ დაკმაყოფილდებოდა ასეთი მარტივი დემონსტრაციით. რამდენად ძლიერია მაგნიტი? და რა იმოქმედებს მაგნიტზე რამდენად ძლიერია?

შექმენით ძირითადი ელექტრომაგნიტი ფრჩხილის გარშემო მავთულის დახვეული რაოდენობის მქონე, ვთქვათ, 15. გამოიყენეთ ერთი ელემენტი ამ პირველი გამოცდისთვის. ახლა დააკავშირეთ მავთული, რომ ელექტრომაგნიტი მუშაობდეს და ნახეთ, თუ რამდენს აამაღლებს ქაღალდის სამაგრები. გაითვალისწინეთ ქაღალდის სამაგრების მაქსიმალური რაოდენობა, გამოყენებული შეფუთვების რაოდენობა და გამოყენებული ელემენტების რაოდენობა. ახლა ისევ სცადეთ ტესტი, მაგრამ გაზრდით შეფუთვების რაოდენობას, მაგალითად, 30-მდე. რამდენი ქაღალდის სამაგრის მოხსნა შეიძლება ახლა? გაითვალისწინეთ შედეგი ქვემოთ. ახლა შეეცადეთ დაამატოთ სხვა ბატარეა სერიაში პირველთან, რომ გაზარდოთ ძაბვა ენერგიის წრეში. შეუძლია თუ არა მას უფრო მეტი სამაგრის აწევა, ვიდრე ერთი ელემენტით, მოცემული რაოდენობის შეფუთვებისთვის?

ელექტრო წეროს პროექტი აქამდე გაშუქებული პროექტების ბუნებრივი გაგრძელებაა. ძირითადი პრინციპი, რომ მოძრავი მუხტი წარმოქმნის მაგნიტურ ველს, განმარტავს, რატომ ხდება ეს და ამის საშუალებით შეგიძლიათ ელექტრომაგნიტი გააკეთოთ, რომ ახდენთ დენის გადამყვანი მავთულის მეტალის ბირთვს. გარდა ამისა, თქვენ აღმოაჩინეთ, რომ მეტი ძაბვა ან მავთულის მეტი შეფუთვა ზრდის მაგნიტის ძალას.

გამოიყენეთ ეს შედეგები, რომ შექმნათ თქვენი საკუთარი ელექტრომაგნიტური ამწე. თქვენი ამწის ნამდვილი კონსტრუქცია შეიძლება განსხვავდებოდეს, მაგრამ ძირითადი ელემენტებია ბოლქვის სისტემა, რომელსაც ელექტრომაგნიტი აქვს მიმაგრებული ბოლოს და სტაბილური საყრდენი თქვენი წეროსთვის (იხილეთ რესურსების მაგალითი). შეგიძლიათ ექსპერიმენტი გაიმეოროთ წინა განყოფილებიდან თქვენი ამწეით, ან სხვაგვარად გამოიყენოთ ის, რაც ისწავლეთ უფრო ძლიერი ამწეის შესაქმნელად.