Άσκηση 3 Φυσικής Β Λυκείου Γενικής Παιδείας Ποιοτική μελέτη των τριών βασικών πειραμάτων του Ηλεκτρομαγνητισμού (Oersted, Δύναμη Laplace, φαινόμενο επαγωγής Faraday). Εφαρμογές στον ηλεκτρομαγνήτη, στον ηλεκτρικό κινητήρα και την ηλεκτρική γεννήτρια
ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΑ ΟΡΓΑΝΑ ΚΑΙ ΥΛΙΚΑ Μπαταρία 4,5V Μαγνητική βελόνα ή πυξίδα Πεταλοειδής μαγνήτης Αιωρούμενο πηνίο Βάση στήριξης, ράβδος, σύνδεσμος Γαλβανόμετρο μηδενός 2 πηνία (π.χ. 300 ή 600 σπειρών Ραβδόμορφος μαγνήτης Σιδερένιο καρφί Καλώδιο ή σύρμα περιέλιξης Συνδετήρες Ηλεκτρικός κινητήρας Τροφοδοτικό
ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ 1 Ο νόμος του Oersted Συνδέουμε τον ένα πόλο μιας μπαταρίας 4,5V με ένα καλώδιο έτσι ώστε το καλώδιο να είναι παράλληλο σε μια μαγνητική βελόνα Συνδέουμε και τον άλλο πόλο της μπαταρίας, βραχυκυκλώνοντάς την στιγμιαία Παρατηρούμε τη μαγνητική βελόνα, η οποία τείνει να προσανατολιστεί κάθετα στον αγωγό
ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ 2 Δύναμη Laplace Κρεμάμε το αιωρούμενο πηνίο έτσι ώστε να περνά μέσα από αυτό το ένα άκρο του πεταλοειδή μαγνήτη Συνδέουμε το πηνίο με τη μπαταρία και παρατηρούμε την κίνησή του σαν αποτέλεσμα της δύναμης που δέχεται Αν θέλουμε εντυπωσιακότερη κίνηση, βάζουμε δύο μπαταρίες σε σειρά ή μία μεγαλύτερη μπαταρία
ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ 3 ΤΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ ΤΗΣ ΗΛΕΚΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗΣ ΕΠΑΓΩΓΗΣ Τοποθετούμε το γαλβανόμετρο μέσα σε ένα πηνίο Συνδέουμε το πηνίο του γαλβανόμετρου με ένα δεύτερο πηνίο Μετακινούμε το ραβδόμορφο μαγνήτη μέσα-έξω στο δεύτερο πηνίο Η μεταβολή της μαγνητικής ροής που διέρχεται από το πηνίο προκαλεί την εμφάνιση τάσης στα άκρα του
ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ 4 Ηλεκτρομαγνήτης Τυλίγουμε το σύρμα περιέλιξης γύρω από το καρφί και το πλησιάζουμε στο συνδετήρα. Φυσικά δε γίνεται τίποτα. Συνδέουμε τα άκρα του σύρματος στη μπαταρία. Πλησιάζουμε το συνδετήρα, ο οποίος έλκεται.
ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ 5 Ηλεκτρικός κινητήρας Συνδέουμε τον κινητήρα στο τροφοδοτικό Παρατηρούμε το μετασχηματισμό της ηλεκτρικής ενέργειας σε κινητική ενέργεια
ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ 6 Ηλεκτρική γεννήτρια Συνδέουμε τον κινητήρα σε ένα βολτόμετρο και τον περιστρέφουμε με το χέρι. Το βολτόμετρο δείχνει την ύπαρξη τάσης στα άκρα του κινητήρα
ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ 6 Ηλεκτρική γεννήτρια Συνδέοντας τον κινητήρα με ένα λαμπάκι, βλέπουμε το λαμπάκι να ανάβει όση ώρα διαρκεί η περιστροφή Ο κινητήρας δουλεύει σαν ηλεκτρική γεννήτρια μετασχηματίζοντας την κινητική ενέργεια σε ηλεκτρική
ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ 6 Ηλεκτρική γεννήτρια Το ρόλο της ηλεκτρικής γεννήτριας έπαιζε και το δυναμό στα ποδήλατα Η περιστροφή της ρόδας εξαναγκάζει τον άξονα του δυναμό σε περιστροφή, η κινητική ενέργεια μετασχηματίζεται σε ηλεκτρική και το λαμπάκι ανάβει