Doświadczenia z indukcji elektromagnetycznej

PDF IF UMK
instr. 46
Doœwiadczenia z indukcji elektromagnetycznej
Cel ogólny:
Poznanie:
- istoty zjawiska indukcji elektromagnetycznej oraz regu³y Lenza.
- sposobów wzbudzania pr¹du indukcyjnego.
Cele operacyjne:
· nabycie praktycznej umiejêtnoœci wykonywania doœwiadczeñ ilustruj¹cych ró¿ne metody
wzbudzania pr¹du indukcyjnego,
· æwiczenie umiejêtnoœci pos³ugiwania siê regu³¹ Lenza w celu wyznaczenia kierunku
indukowanego pr¹du,
· obserwacja praktycznych skutków pr¹dów wirowych oraz poznanie metod ich
minimalizacji.
Zadania do wykonania:
1. Wzbudziæ pr¹d indukcyjny w cewce poprzez wsuwanie i wysuwanie z niej magnesu
sztabkowego. Zaobserwowaæ i wyjaœniæ jaki jest efekt eksperymentu, je¿eli magnes
pozostaje nieruchomy wzglêdem cewki.
2. Wzbudziæ pr¹d indukcyjny w cewce pos³uguj¹c siê elektromagnesem. Zaobserwowaæ i
wyjaœniæ jaki wp³yw na natê¿enie indukowanego pr¹du ma umieszczenie wewn¹trz
elektromagnesu rdzenia ze stali miêkkiej, a jaki umieszczenie rdzenia z aluminium.
3. Do wnêtrza cewki wsun¹æ elektromagnes, po czym zmieniaæ natê¿enie p³yn¹cego w nim
pr¹du przy pomocy opornicy. Wyjaœniæ zaobserwowany efekt dla elektromagnesu z
rdzeniem ze stali miêkkiej i bez rdzenia.
4. Wzbudziæ pr¹d indukcyjny w cewce w³¹czaj¹c i wy³¹czaj¹c zasilanie elektromagnesu
znajduj¹cego siê w jej wnêtrzu. Zadanie wykonaæ dla elektromagnesu z rdzeniem i bez
rdzenia obserwuj¹c ró¿nicê natê¿enie pr¹du indukcyjnego w obu przypadkach.
5. W uk³adzie dwóch pierœcieni aluminiowych zawieszonym na wspólnym obrotowym dr¹¿ku
zaobserwowaæ i wyjaœniæ efekt szybkiego wsuwania i wysuwania magnesu sztabkowego z
wnêtrza pierœcienia pe³nego i przeciêtego.
6. Zademonstrowaæ efekt indukowania siê pr¹dów wirowych w aluminiowej tarczy wiruj¹cej
miêdzy dwoma magnesami ferytowymi. Podaæ przyk³ad praktycznego wykorzystania tego
efektu.
7. Uruchomiæ wahad³o Foucaulte’a dla p³ytki pe³nej oraz dla p³ytki z naciêciami.
Zaobserwowaæ i wyjaœniæ ró¿nicê t³umienia obu p³ytek w polu magnetycznym
elektromagnesu.
8. Dwie cewki, ruchom¹ i nieruchom¹ zamontowaæ na statywie tak, aby nieruchoma
znajdowa³a siê wewn¹trz ruchomej. Cewki po³¹czyæ szeregowo ze Ÿród³em zasilania.
Zaobserwowaæ i wyjaœniæ powsta³e efekty.
Uwagi:
1. W zadaniach 1-5 okreœliæ przyczynê i kierunek wzbudzanego pr¹du korzystaj¹c z reguly
Lenza.
2. Do wykrywania pr¹du indukcyjnego u¿ywaæ galwanometru demonstracyjnego.
3. Po zakoñczeniu zadania zestaw przyrz¹dów uporz¹dkowaæ i od³¹czyæ od zasilania.
Literatura:
1. S.Szczeniowski, Fizyka doœwiadczalna, PWN, W-wa, 1976.
2. J.Domañski, J.Tur³o, Zadania nieobliczeniowe z fizyki, Wyd. UMK, Toruñ, 1990.