Фізика. Повторне видання. 9 клас. Бар’яхтар

Лабораторна робота № 1. Складання та випробування електромагніта

Мета: навчитися виготовляти найпростіший електромагніт; з'ясувати, від чого залежить його магнітна дія.

Обладнання: амперметр, пробник або динамометр, магнітна стрілка або компас, ізольований мідний дріт, джерело постійного струму, два залізні стрижні (або великі цвяхи), залізні ошурки, реостат, ключ, з'єднувальні проводи, штатив (якщо використовуватиметься динамометр).

Теоретичні відомості

Для оцінки магнітної дії електромагніта можна скористатися пробником (рис. 1). Він складається зі сталевої пластинки (1) із шкалою (2); пластинку закріплено за допомогою пружини (3) усередині пластикового корпусу (4). Якщо пластинку пробника піднести до електромагніта, магнітне поле електромагніта буде діяти на пластинку. Пластинка притягуватиметься до електромагніта тим більше, чим сильніша його магнітна дія. Силу притягання електромагніта оцінюють за шкалою. Цю силу можна також виміряти за допомогою динамометра (див. рис. 6.1).

ВКАЗІВКИ ДО РОБОТИ

Підготовка до експерименту

1. Перед виконанням роботи згадайте:

• 1) вимоги безпеки під час роботи з електричними колами;
• 2) правила, яких необхідно дотримуватися під час вимірювання сили струму амперметром;
• 3) як залежить магнітна дія електромагніта від сили струму, кількості витків і наявності залізного осердя.

2. Визначте ціни поділки шкал амперметра та динамометра.

Експеримент

Суворо дотримуйтесь інструкції з безпеки (див. форзац підручника).

1. Виготовте два електромагніти з різною кількістю витків в обмотці. Для цього візьміть два однакові залізні стрижні й намотайте на них різну кількість витків ізольованого мідного дроту: на один стрижень — 20 витків, на другий — 40.

Рис. 1

2. Узявши електромагніт із більшим числом витків, складіть електричне коло за схемою на рис. 2.

Рис. 2

3. Замкніть коло та переконайтеся, що електромагніт притягує залізні ошурки, тобто виявляє магнітні властивості.

4. За допомогою магнітної стрілки або компаса визначте полюси одержаного електромагніта. Опишіть, як ви це зробили.

5. З’ясуйте, від чого залежить магнітна дія електромагніта.

1) Використавши реостат, в обмотці електромагніта з більшим числом витків установіть силу струму спочатку 0,5 А, а потім 1,5 А. Порівняйте магнітну дію електромагніта за різної сили струму в обмотці.

2) Вийміть стрижень з обмотки та встановіть в обмотці силу струму 1,5 А. З’ясуйте, як впливає наявність осердя на магнітну дію електромагніта.

3) Складіть електричне коло (див. рис. 2) з електромагнітом, який має менше витків. За допомогою реостата встановіть у колі струм силою 1,5 А. Визначте, як зменшення числа витків впливає на магнітну дію електромагніта.

Аналіз результатів експерименту

Проаналізуйте експеримент і його результати. Зробіть висновок, у якому зазначте, як залежить магнітна дія електромагніта від сили струму, кількості витків в обмотці, наявності залізного осердя.

Творче завдання

Як можна намотати обмотку електромагніта таким чином, щоб у разі підключення до нього джерела струму на обох кінцях електромагніта утворилися південні полюси? Перевірте своє припущення експериментально.