Laboratóriumi munka „Elektromágnes összeszerelése és működésének tesztelése. A lecke vázlata „Tekercs mágneses tere árammal

Laborszám 8 _____________________

dátum

Az elektromágnes összeszerelése és működésének tesztelése.

Cél: kész alkatrészekből összeállítani egy elektromágnest, és tapasztalattal tesztelni, hogy mitől függ a mágneses hatása.

Felszerelés: tápegység, reosztát, kulcs, összekötő vezetékek, iránytű (mágneses tű), íves mágnes, ampermérő, vonalzó, alkatrészek elektromágnes összeszereléséhez (tekercs és mag).

Biztonsági előírások.Olvassa el figyelmesen a szabályokat, és írja alá, hogy elfogadja azokat..

Gondosan! Elektromosság! Győződjön meg arról, hogy a vezetékek szigetelése nem sérült. Mágneses mezőkkel végzett kísérletek során vegye le az óráját, és tegye el a mobiltelefonját.

Elolvastam a szabályokat és vállalom, hogy betartom azokat. ________________________

Diák aláírása

Előrehalad.

1. Készítsen elektromos áramkört egy áramforrásból, egy tekercsből, egy reosztátból, egy ampermérőből és egy kulcsból, és kösse őket sorba. Rajzoljon kapcsolási rajzot!

1. Zárja le az áramkört, és a mágneses tű segítségével határozza meg a tekercs pólusait.

Mérje meg a tekercs és a tű távolságát L 1 és áram I 1 a tekercsben.

A mérési eredményeket rögzítse az 1. táblázatban.

1. Mozgassa a mágnestűt a tekercs tengelye mentén ilyen távolságra L2,

amelyen a tekercs mágneses terének hatása a mágnestűre elhanyagolható. Mérje meg ezt a távolságot és az áramerősségetén 2 tekercsben. A mérési eredményeket is rögzítse az 1. táblázatban.

Asztal 1

Tekercs mag nélkül	L 1 cm	I 1, A	L 2 cm	I 2, A

4. Helyezze be a vasmagot a tekercsbe, és figyelje meg a műveletet

Elektromágnes a nyílon. mérje meg a távolságot L 3 a tekercstől a nyílig és

Áramerősség I 3 magtekercsben. Jegyezze fel a mérési eredményeket

2. táblázat.

1. Mozgassa a mágneses tűt a magtekercs tengelye mentén a

Távolság L 4 , amelyen a tekercs mágneses mezejének hatása a mágnesre

Nyíl enyhén. Mérje meg ezt a távolságot és az áramerősséget I 4 a tekercsben.

A mérési eredményeket is rögzítse a 2. táblázatban.

2. táblázat

Tekercs mag	L 3 cm	I 3, A	L 4 cm	I 4, A

1. Hasonlítsa össze a (3) és (4) bekezdésben kapott eredményeket! Tedd következtetés: __________________

____________________________________________________________________

1. Használjon reosztátot az áramkör áramának megváltoztatásához, és figyelje meg a hatást

Elektromágnes a nyílon. Tedd következtetés: _____________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

1. Szerelje össze az íves mágnest előre gyártott alkatrészekből. Elektromágneses tekercsek

sorba kell kötni úgy, hogy a szabad végeik ellentétes mágneses pólusok legyenek. Ellenőrizze a pólusokat iránytűvel, határozza meg, hol van az elektromágnes északi és hol a déli pólusa. Vázolja fel a kapott elektromágnes mágneses terét.

TESZTKÉRDÉSEK:

1. Mi a hasonlóság az árammal működő tekercs és a mágneses tű között? __________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________

1. Miért növekszik meg az áramot hordozó tekercs mágneses hatása, ha vasmagot viszünk bele? ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

1. Mi az elektromágnes? Milyen célokra használják az elektromágneseket (3-5 példa)? ________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ________

1. Lehetséges-e a patkóelektromágnes tekercseit úgy csatlakoztatni, hogy a tekercs végei azonos pólusúak legyenek? ____________________________
   ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

1. Milyen pólus jelenik meg a vasszög hegyes végén, ha a mágnes déli pólusát a fejéhez közelítjük? Magyarázza el a jelenséget ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

MOU "Kremyanovskaya középiskola"

Terv - egy fizika óra összefoglalása a 8. osztályban a témában:

Egy tekercs mágneses tere árammal. Elektromágnesek és alkalmazásaik.

Tanár: Savostikov S.V.

Terv - egy fizika óra összefoglalása a 8. osztályban a témában:

Egy tekercs mágneses tere árammal. Elektromágnesek és alkalmazásaik.

Az óra céljai:

- oktatási: a tekercs mágneses mezőjének árammal történő erősítésének és gyengítésének módjainak tanulmányozása; tanítsa meg meghatározni a tekercs mágneses pólusait árammal; mérlegelje az elektromágnes működési elvét és alkalmazási körét; tanítani, hogyan kell elektromágnest összeállítani
kész alkatrészeket és kísérletileg ellenőrizze, hogy mitől függ a mágneses hatása;

Fejlesztés: az ismeretek általánosításának, alkalmazásának képességének fejlesztése
ismeretek konkrét helyzetekben; hangszeres ismeretek fejlesztése
mi; kognitív érdeklődés kialakítása a téma iránt;

Nevelés: kitartásra, szorgalomra, a gyakorlati munkavégzés pontosságára nevelés.

Az óra típusa: kombinált (IKT segítségével).

Az óra felszerelése: számítógépek, szerzői előadás "Elektromágnesek".

A laboratóriumi munkákhoz szükséges felszerelések: összecsukható elektromágnes alkatrészekkel (elektromossági és mágneses frontális laboratóriumi munkákhoz), áramforrással, reosztáttal, kulccsal, összekötő vezetékekkel, iránytűvel.

Demók:

1) egy vezető hatása, amelyen keresztül egy állandó

áram, mágnestűn;

2) mágneses tűn egy mágnestekercs (mag nélküli tekercs), amelyen keresztül egyenáram folyik át;

a vasreszelék vonzása szöggel, melyen
feltekercselt vezeték állandó forráshoz csatlakozik
jelenlegi.

mozoglecke

ÉN. Idő szervezése.

Az óra témájának meghirdetése.

P. Alapvető ismeretek felfrissítése(6 min).

"Folytasd az ajánlatot"

A vastárgyakat vonzó anyagokat... (mágnesek).

Egy vezető kölcsönhatása árammal és mágneses tűvel
először egy dán tudós fedezte fel... (Oersted).

Az árammal rendelkező vezetők között kölcsönhatási erők lépnek fel, amelyeket ... (mágneses).

A mágnesben azokat a helyeket, ahol a legerősebb a mágneses hatás... (mágnespólusok).

Egy elektromos áramú vezető körül van...
(mágneses mező).

A mágneses tér forrása az ...(mozgó töltet).

7. Vonalak, amelyek mentén a tengelyek mágneses térben helyezkednek el
kis mágneses tűket nevezünk ...(erőmágusmenetvonalak).

Az áramvezető vezeték körüli mágneses mező érzékelhető, például ... (mágneses tűvel vagy azzalvasreszelék segítségével).

Ha a mágnes félbe van törve, akkor az első darab és a második
egy darab mágnesnek pólusai vannak... (északi -Nés déli -S).

11. A mágnesezettségüket hosszú ideig megőrző testeket ... (állandó mágnesek).

12. A mágnes azonos pólusai ..., és az ellenkezője - ... (taszított, vonzott).

III. Fő rész. Új anyagok elsajátítása (20 perc).

1-2. dia

Frontális felmérés

Miért kell tanulmányozni a mágneses mezőt lehet használni
vasreszelék? (A mágneses térben a reszelék felmágneseződnek és mágneses tűkké válnak)

Mit nevezünk mágneses erővonalnak? (Vonalok, amelyek mentén a kis mágneses nyilak tengelyei mágneses térben helyezkednek el)

Miért kell bevezetni a mágneses erővonal fogalmát? (A mágneses vonalak segítségével kényelmes a mágneses mezők grafikus ábrázolása)

Hogyan mutatható ki tapasztalattal, hogy a mágneses vonalak iránya
az áram irányával kapcsolatos? (Ha a vezetőben az áram iránya megváltozik, az összes mágneses tű 180-kal fordul ról ről )

Csúszik №Z

Mi a közös ezekben a rajzokban? (lásd a diát)és miben különböznek?

4. dia

Lehetséges olyan mágnest készíteni, amelynek csak északi pólusa van? De csak a déli sarkon? (Nem lehetegy mágnes, amelynek egyik pólusa hiányzik).

Ha egy mágnest két részre törsz, azok mágnesek lesznek? (Ha darabokra törsz egy mágnest, akkor az egészetrészei mágnesek lesznek).

Milyen anyagokat lehet mágnesezni? (vas, kobalt,nikkel, ezen elemek ötvözetei).

5. számú dia

A hűtőmágnesek annyira népszerűvé váltak, hogy gyűjthetők. Jelenleg tehát az összegyűjtött mágnesek rekordja Louise Greenfarb-é (USA). Jelenleg a Guinness Rekordok Könyvében 35 000 mágneses rekord szerepel.

6. dia

- Mágnesezhető-e vasszög, acélcsavarhúzó, alumíniumhuzal, réztekercs, acélcsavar? (Vasszeg, acélcsavar és acélcsavarhúzó használhatómágnesez, de az alumíniumhuzal és a réztekercs benem tudsz mágnesezni, de ha elektromos áramot vezetsz rajtuk, akkormágneses teret hoznak létre.)

Ismertesse a képeken látható élményt! (lásd a diát).

7. számú dia

Elektromágnes

Andre Marie Ampere, aki egy tekercssel (szolenoiddal) végzett kísérleteket, megmutatta annak mágneses tere és az állandó mágnes mezőjének egyenértékűségét. Szolenoid(a görög solen - cső és eidos - nézetből) - huzalspirál, amelyen elektromos áramot vezetnek át mágneses mező létrehozására.

A köráram mágneses terének tanulmányozása vezette Ampère-t arra a gondolatra, hogy az állandó mágnesesség a mágneseket alkotó részecskék körül áramló elemi köráramok létezésével magyarázható.

Tanár: A mágnesesség az elektromosság egyik megnyilvánulása. Hogyan hozzunk létre mágneses teret a tekercsben? Megváltoztatható ez a mező?

8-10. dia

Tanári bemutatók:

egy vezető hatása, amelyen állandó áram folyik
áram, mágnestűn;

mágneses tűn egy mágnesszelep (mag nélküli tekercs) hatása, amelyen keresztül egyenáram folyik át;

szolenoid (magos tekercs) működése, amely szerint
egyenáram áramlik a mágneses tűhöz;

vasreszelék vonzása egy szöggel, amelyre egy vezeték van feltekerve, egyenáramú forráshoz csatlakoztatva.

Tanár: A tekercs nagyszámú, fakeretre tekercselt huzalfordulatból áll. Amikor áram van a tekercsben, a vasreszelék a végeihez vonzódnak, az áram kikapcsolásakor pedig leesnek.

A tekercset tartalmazó áramkörbe beépítünk egy reosztátot és ennek segítségével megváltoztatjuk a tekercsben lévő áramerősséget. Az áramerősség növekedésével a tekercs mágneses mezejének hatása az árammal növekszik, csökkenésével gyengül.

Az árammal működő tekercs mágneses hatása nagymértékben növelhető anélkül, hogy a tekercseinek száma és az áramerősség változna. Ehhez egy vasrudat (magot) kell behelyezni a tekercs belsejébe. Vas, | a tekercs belsejében vezetett, fokozza annak mágneses hatását.

A benne lévő vasmagos tekercset ún elektromágnes. Az elektromágnes számos műszaki eszköz egyik fő alkatrésze.

A kísérletek végén a következő következtetéseket vonjuk le:

Ha elektromos áram folyik át a tekercsen, akkor a tekercsen
mágnessé válik;

a tekercs mágneses hatása erősíthető vagy gyengíthető:
a tekercs fordulatszámának változtatásával;

a tekercsen áthaladó áram erősségének megváltoztatása;

vas- vagy acélmag behelyezése a tekercsbe.

11. dia

Tanár: Az elektromágnesek tekercselése szigetelt alumínium vagy rézhuzalból készül, bár vannak szupravezető elektromágnesek is. A mágneses áramkörök lágy mágneses anyagokból készülnek - általában elektromos vagy kiváló minőségű szerkezeti acélból, öntött acélból és öntöttvasból, vas-nikkel és vas-kobalt ötvözetekből.

Az elektromágnes olyan eszköz, amelynek mágneses tere csak akkor jön létre, ha elektromos áram folyik.

12. dia

Gondolkozz és válaszolj

A szögre tekert vezetéket nevezhetjük elektromágnesnek? (Igen.)

Mi határozza meg az elektromágnesek mágneses tulajdonságait? (Tól től
az áramerősség, a fordulatok száma, a mágneses tulajdonságok magról, a tekercs alakjáról és méreteiről.)

3. Az elektromágnesen áramot engedtek át, majd ezt csökkentették
kétszer. Hogyan változtak meg az elektromágnesek mágneses tulajdonságai? (2-szeresére csökkent.)

13-15. dia

1diák: William Sturgeon (1783-1850) - angol villamosmérnök, megalkotta az első patkó alakú elektromágnest, amely a saját súlyánál nagyobb terhelést is képes megtartani (egy 200 grammos elektromágnes 4 kg vas befogadására volt képes).

Az elektromágnes, amelyet Sturgeon 1825. május 23-án mutatott be, úgy nézett ki, mint egy patkóba hajlított, lakkozott, egy 30 cm hosszú és 1,3 cm átmérőjű vasrúd, tetején egyetlen réteg szigetelt rézhuzal borította. Az elektromágnes 3600 g tömegű volt, és lényegesen erősebb volt, mint az azonos tömegű természetes mágnesek.

A legelső rúdmágnessel kísérletező Joule-nak sikerült 20 kg-ra növelnie az emelőerőt. Ez volt 1825-ben is.

Joseph Henry (1797-1878) amerikai fizikus tökéletesítette az elektromágnest.

1827-ben J. Henry nem a magot, hanem magát a vezetéket kezdte szigetelni. Csak ezután vált lehetővé a tekercsek több rétegben történő feltekerése. J. Henry különféle módszereket vizsgált a huzal tekercselésére elektromágnes előállításához. Létrehozott egy 29 kg-os mágnest, amely akkoriban óriási súlyt tartott - 936 kg.

16-18. dia

2diák: A gyárak elektromágneses darukat használnak, amelyek rögzítőelemek nélkül képesek hatalmas terheket szállítani. Hogyan csinálják?

Egy íves elektromágnes egy horgonyt (vaslemezt) tart felfüggesztett teherrel. A téglalap alakú elektromágneseket lapok, sínek és egyéb hosszú terhek rögzítésére és megtartására tervezték szállítás közben.

Amíg áram van az elektromágnes tekercsében, egyetlen vasdarab sem esik le. De ha a tekercsben lévő áram valamilyen okból megszakad, elkerülhetetlen a baleset. És előfordultak ilyen esetek.

Az egyik amerikai gyárban egy elektromágnes emelte fel a vasrudakat.

Hirtelen az áramot adó Niagara Falls-i erőműben történt valami, az elektromágneses tekercsben eltűnt az áram; fémtömeg hullott le az elektromágnesről, és teljes súlyával a munkás fejére zuhant.

Az ilyen balesetek megismétlődésének elkerülése, valamint az elektromos energia fogyasztás megtakarítása érdekében speciális eszközöket kezdtek el elektromágnesekkel elhelyezni: miután a szállított tárgyakat mágnessel felemelték, az erős acél kampókat leeresztik és szorosan lezárják. oldalán, amelyek aztán maguk támogatják a terhelést, miközben az áram a szállítás során megszakad.

Az elektromágneses traverzeket hosszú terhek mozgatására használják.

A tengeri kikötőkben talán a legerősebb kerek emelő elektromágneseket használják a fémhulladék visszarakására. Súlyuk eléri a 10 tonnát, teherbírásuk - 64 tonnáig, leszakítási erejük - akár 128 tonnáig.

19-22. dia

3. tanuló: Az elektromágnesek alkalmazási területe alapvetően az ipari automatizálási rendszerekbe, a villamos berendezések védőberendezéseibe beépített villamos gépek és eszközök. Az elektromágnesek hasznos tulajdonságai:

gyorsan demagnetizálódik, amikor az áramot lekapcsolják,

bármilyen méretű elektromágnes gyártható,

működés közben az áramkörben lévő áramerősség változtatásával beállíthatja a mágneses hatást.

Az elektromágneseket emelőberendezésekben, szén fémtől való tisztítására, különféle vetőmagok válogatására, vasalkatrészek formázására, magnókban használják.

Az elektromágneseket figyelemre méltó tulajdonságaik miatt széles körben használják a mérnöki munkákban.

Az egyfázisú váltakozó áramú elektromágnesek különféle ipari és háztartási szelepmozgatók távvezérlésére szolgálnak. A nagy emelőerővel rendelkező elektromágneseket a gyárakban acél vagy öntöttvas termékek, valamint acél- és öntöttvas forgácsok, tuskók szállítására használják.

Az elektromágneseket távíróban, telefonban, elektromos csengőben, villanymotorban, transzformátorban, elektromágneses relében és sok más eszközben használják.

Különféle mechanizmusok részeként az elektromágneseket hajtásként használják a gépek munkatesteinek szükséges transzlációs mozgásának (fordulásának) végrehajtására vagy tartóerő létrehozására. Ezek elektromágnesek emelőgépekhez, elektromágnesek tengelykapcsolókhoz és fékekhez, különféle indítókban, kontaktorokban, kapcsolókban, elektromos mérőműszerekben használt elektromágnesek stb.

23. dia

4. tanuló: Brian Thwaites, a Walker Magnetics vezérigazgatója büszkén mutatja be a világ legnagyobb felfüggesztett elektromágnesét. Súlya (88 tonna) mintegy 22 tonnával több, mint a Guinness Rekordok Könyvének jelenlegi győztese az USA-ból. Teherbírása körülbelül 270 tonna.

A világ legnagyobb elektromágnesét Svájcban használják. A nyolcszögletű elektromágnes egy 6400 tonna alacsony széntartalmú acélból készült magból és egy 1100 tonna tömegű alumínium tekercsből áll.A tekercs 168 fordulatból áll, elektromos hegesztéssel rögzítve a keretre. A tekercsen áthaladó 30 ezer A áram 5 kilogauss teljesítményű mágneses teret hoz létre. A 4 emeletes épület magasságát meghaladó elektromágnes méretei 12x12x12 m, össztömege 7810 tonna, elkészítéséhez több fém kellett, mint az Eiffel-torony megépítéséhez.

A világ legnehezebb mágnese 60 m átmérőjű és 36 ezer tonnás tömegű, a moszkvai régióbeli Dubnában található Nukleáris Kutatási Közös Intézetben telepített 10 TeV-es szinkrofazotronhoz készült.

Bemutató: Elektromágneses távíró.

Rögzítés (4 perc).

3 ember számítógépen végzi el a „Reshalkin” munkát az „Elektromágnes” témában a webhelyről
24. dia

Mi az elektromágnes? (vasmagos tekercs)

Milyen módszerekkel lehet növelni a tekercs mágneses hatását

jelenlegi? (a tekercs mágneses hatása fokozható:
a tekercs fordulatszámának változtatásával, a tekercsen átfolyó áram megváltoztatásával, vas- vagy acélmag behelyezése a tekercsbe.)

Melyik irányba van szerelve az áramtekercs?
hosszú vékony vezetékekre függesztve? micsoda hasonlóság
van benne mágnestű?

4. Milyen célokra használják az elektromágneseket a gyárakban?

Gyakorlati rész (12 perc).

25. dia

Laboratóriumi munka.

8. számú laboratóriumi munka hallgatóinak önmegvalósítása "Elektromágnes összeszerelése és működésének tesztelése, a Fizika-8 tankönyv 175. oldala (szerző A3. Peryshkin, Bustard, 2009).

Sla ides No. 25-26

Összegzés és osztályozás.

VI. Házi feladat.

2. Végezze el a "Motor for
percek" (Minden tanuló megkapja a munkához szükséges oktatást
otthon, lásd a függeléket).

"Motor 10 perc alatt" projekt

Mindig érdekes megfigyelni a változó jelenségeket, különösen, ha Ön maga is részt vesz e jelenségek létrejöttében. Most a legegyszerűbb (de valóban működő) villanymotort szereljük össze, ami egy áramforrásból, egy mágnesből és egy kis huzaltekercsből áll, amit szintén magunk készítünk el. Van egy titok, ami miatt ebből az elemkészletből elektromos motor lesz; egy titok, amely egyszerre okos és elképesztően egyszerű. Íme, amire szükségünk van:

1,5 V-os akkumulátor vagy újratölthető akkumulátor;

tartó érintkezőkkel az akkumulátorhoz;

1 méter huzal zománcszigeteléssel (átmérő 0,8-1 mm);

0,3 méter csupasz drót (átmérő 0,8-1 mm).

Kezdjük azzal, hogy feltekerjük a tekercset, a motor azon részét, amelyik forog. Ahhoz, hogy a tekercset kellően egyenletes és kerek legyen, megfelelő hengeres keretre tekerjük fel, például AA elemre.

Mindkét végén 5 cm drótot szabadon hagyva 15-20 fordulatot tekerünk egy hengeres keretre. Ne próbálja túl szorosan és egyenletesen feltekerni az orsót, egy kis szabadságfok segít abban, hogy az orsó jobban megőrizze formáját.

Most óvatosan távolítsa el a tekercset a keretből, és próbálja megőrizni a kapott formát.

Ezután többször tekerje körbe a huzal szabad végeit a menetek körül, hogy megtartsa a formáját, ügyelve arra, hogy az új kötési menetek pontosan szemben legyenek egymással.

A tekercsnek így kell kinéznie:

Most itt az ideje a titoknak, a funkciónak, amitől a motor működik. Ez egy finom és nem nyilvánvaló technika, és nagyon nehéz felismerni, ha a motor jár. Még azok is, akik sokat tudnak a motorok működéséről, meglepődhetnek, amikor felfedezik ezt a titkot.

Az orsót függőlegesen tartva helyezze az orsó egyik szabad végét egy asztal szélére. Éles késsel távolítsa el a szigetelés felső felét a tekercs (tartó) egyik szabad végéről úgy, hogy az alsó felét érintetlenül hagyja. Tegye ugyanezt a tekercs másik végével, ügyelve arra, hogy a vezeték csupasz végei felfelé mutassanak a tekercs két szabad végére.

Mi ennek a megközelítésnek az értelme? A tekercs két csupasz huzalból készült tartón fog feküdni. Ezeket a tartókat az akkumulátor különböző végeihez rögzítik, így az elektromos áram az egyik tartóból a tekercsen keresztül a másik tartóba áramolhat. De ez csak akkor fog megtörténni, ha a vezeték csupasz feleit leeresztik, és hozzáérnek a tartókhoz.

Most meg kell támasztani a tekercset. azt
csak huzaltekercsek, amelyek megtámasztják a tekercset és lehetővé teszik, hogy forogjon. Csupasz drótból vannak, tehát
hogyan kell a tekercs alátámasztása mellett elektromos áramot juttatniuk rá. Csak csomagolja be a szigeteletlen pro minden darabját
víz körül egy kis köröm – szerezze be a megfelelő részét a mi
motor.

Első motorunk alapja az akkumulátortartó lesz. Ez is megfelelő alap lesz, mert az akkumulátorral együtt elég nehéz lesz ahhoz, hogy a motor ne remegjen. Állítsa össze az öt darabot a képen látható módon (eleinte mágnes nélkül). Helyezzen egy mágnest az akkumulátor tetejére, és finoman nyomja meg a tekercset...

Ha jól csinálod, az orsó gyorsan pörögni kezd!

Remélem, minden működni fog az első alkalommal. Ha ennek ellenére a motor nem működik, gondosan ellenőrizze az összes elektromos csatlakozást. Szabadon forog a tekercs? Elég közel van a mágnes? Ha ez nem elég, szereljen be további mágneseket, vagy vágja le a huzaltartókat.

Amikor a motor elindul, csak arra kell figyelni, hogy az akkumulátor ne melegedjen túl, mivel az áramerősség elég nagy. Csak távolítsa el a tekercset, és az áramkör megszakad.

Mutasd meg motormodelledet osztálytársaidnak és tanáraidnak a következő fizika órán. Hagyja, hogy az osztálytársak megjegyzései és a tanár értékelése a projektjére ösztönözze a fizikai eszközök további sikeres tervezését és az Önt körülvevő világ megismerését. Sok sikert kívánok!

8. labor

"Elektromágnes összeszerelése és működésének tesztelése"

Célkitűzés: kész alkatrészekből összeállítani egy elektromágnest, és tapasztalattal tesztelni, hogy mitől függ a mágneses hatása.

Eszközök és anyagok: három elemből álló elem (vagy akkumulátor), reosztát, kulcs, összekötő vezetékek, iránytű, elektromágnes összeszereléséhez szükséges alkatrészek.

Útmutató a munkához

1. Készítsen elektromos áramkört egy akkumulátorból, egy tekercsből, egy reosztátból és egy kulcsból, mindent sorba kötve. Zárja le az áramkört, és használja az iránytűt a tekercs mágneses pólusainak meghatározásához.

Mozgassa az iránytűt a tekercs tengelye mentén olyan távolságra, amelynél a tekercs mágneses terének hatása az iránytű tűjére elhanyagolható. Helyezze be a vasmagot a tekercsbe, és figyelje meg az elektromágnes hatását a tűn. Vegyél következtetést.

A reosztát segítségével változtassa meg az áramkör áramát, és figyelje meg az elektromágnes hatását a nyílra. Vegyél következtetést.

Szerelje össze az íves mágnest előre gyártott alkatrészekből. Kösse sorba az elektromágnes tekercseit egymással úgy, hogy szabad végeik ellentétes mágneses pólusok legyenek. Ellenőrizd az oszlopokat iránytűvel. Használjon iránytűt annak meghatározására, hogy hol van a mágnes északi és hol a déli pólusa.

Az elektromágneses távíró története

NÁL NÉL A világon az elektromágneses távírót Pavel Lvovich Schilling orosz tudós és diplomata találta fel 1832-ben. Mivel üzleti úton volt Kínában és más országokban, élesen érezte, hogy szükség van egy nagy sebességű kommunikációs eszközre. A távíró készülékben a mágneses tű azon tulajdonságát használta fel, hogy a vezetéken áthaladó áram irányától függően egyik vagy másik irányba eltérjen.

Schilling készüléke két részből állt: egy adóból és egy vevőből. Két távírókészüléket vezetékekkel kötöttek össze egymással és egy elektromos akkumulátorral. Az adónak 16 kulcsa volt. Ha megnyomta a fehér gombokat, akkor az egyik irányba ment az áram, ha a fekete gombokat, a másikba. Ezek az áramimpulzusok elérték a hat tekercses vevő vezetékeit; mindegyik tekercs mellé két mágnestűt és egy kis korongot akasztottak egy cérnára (lásd bal oldali ábra). A korong egyik oldala feketére volt festve, a másik oldala fehérre.

A tekercsekben áramló áram irányától függően a mágneses tűk egyik vagy másik irányba fordultak, és a jelet fogadó távíró fekete vagy fehér köröket látott. Ha a tekercs nem kapott áramot, akkor a lemez élként volt látható. Schilling kifejlesztett egy ábécét a készülékéhez. Schilling készülékei a világ első távíróvonalán működtek, amelyet a feltaláló épített 1832-ben Szentpéterváron, a Téli Palota és néhány miniszter irodája között.

1837-ben az amerikai Samuel Morse jeleket rögzítő távírógépet tervezett (lásd a jobb oldali ábrát). 1844-ben nyílt meg az első Morse-eszközökkel felszerelt távíróvonal Washington és Baltimore között.

Morse elektromágneses távíróját és az általa kifejlesztett rendszert a jelek pontok és kötőjelek formájában történő rögzítésére széles körben használták. A Morse-készüléknek azonban komoly hiányosságai voltak: a továbbított táviratot meg kellett fejteni, majd le kellett írni; alacsony átviteli sebesség.

P A világ első közvetlen nyomtatógépét 1850-ben Borisz Szemenovics Jacobi orosz tudós találta fel. Ennek a gépnek volt egy nyomókorongja, amely ugyanolyan sebességgel forgott, mint egy másik gép kereke, amelyet a szomszédos állomáson telepítettek (lásd az alsó ábrát). Mindkét kerék peremén betűk, számok és festékkel átitatott jelek voltak gravírozva. A járművek kerekei alá elektromágneseket helyeztek el, az elektromágnesek horgonyai és a kerekek közé papírszalagokat feszítettek ki.

Például el kell küldenie az "A" betűt. Amikor mindkét keréken alul volt az A betű, az egyik készüléken megnyomtak egy gombot, és az áramkört lezárták. Az elektromágnesek armatúráit a magokhoz vonzották, és papírszalagokat préseltek mindkét eszköz kerekére. A szalagokra egyidejűleg került az A betű, bármely más betű továbbításához „el kell fogni” azt a pillanatot, amikor a kívánt betű a két lenti készülék kerekén van, és meg kell nyomni a gombot.

Mik a szükséges feltételek a helyes átvitelhez a Jacobi készülékben? Először is, a kerekeknek azonos sebességgel kell forogniuk; a második az, hogy mindkét eszköz kerekén ugyanazok a betűk mindig ugyanazt a helyet foglalják el a térben. Ezeket az elveket alkalmazták a távírókészülékek legújabb modelljeiben is.

Sok feltaláló dolgozott a távíró-kommunikáció fejlesztésén. Voltak távírógépek, amelyek óránként több tízezer szót továbbítottak és fogadtak, de ezek bonyolultak és nehézkesek voltak. Egy időben a teletípiákat széles körben használták - közvetlen nyomtatású távírókészülékek billentyűzettel, mint egy írógép. Jelenleg a távírókészülékeket nem használják, ezeket felváltotta a telefon, a mobil és az internetes kommunikáció.

Magyarázó jegyzet

... №6 tovább téma jelenlegi Mágneses terület. Mágneses terület közvetlen jelenlegi. Mágneses vonalak. 1 55 Mágneses terület tekercsek Val vel jelenlegi. elektromágnesekés őket nál nél...

Fizika program az oktatási intézmények 7-9. osztályának Program szerzői: E. M. Gutnik, A. V. Peryshkin M.: Bustard. 2007-es tankönyvek (a szövetségi listán szerepelnek)

Program

... №6 tovább téma"Az elektromosság munkája és ereje jelenlegi» 1 Elektromágneses jelenségek. (6 óra) 54 Mágneses terület. Mágneses terület közvetlen jelenlegi. Mágneses vonalak. 1 55 Mágneses terület tekercsek Val vel jelenlegi. elektromágnesekés őket nál nél...

201. számú fizika munkaprogram a fizika alapfokú tanulmányozására az alapiskola 8. osztályában.

Munkaprogram

... fizika. Diagnosztika tovább ismételt anyag 7 osztály. Diagnosztikai munka 1. szakasz. ELEKTROMÁGNESES JELENSÉGEK Téma ... mágneses mezőket tekercsek Val vel jelenlegi a fordulatok számától, az erőtől jelenlegi ban ben orsó, egy mag jelenlététől; Alkalmazás elektromágnesek ...

Feszültségmérés az elektromos áramkör különböző részein.

Vezető ellenállásának meghatározása ampermérővel és voltmérővel.

Célkitűzés: megtanulják, hogyan kell mérni egy áramköri szakasz feszültségét és ellenállását.

Eszközök és anyagok: táp, spirál ellenállások (2 db), ampermérő és voltmérő, reosztát, kulcs, csatlakozó vezetékek.

Útmutató a munkához:

1. Szereljen össze egy áramkört, amely egy áramforrásból, egy kulcsból, két spirálból, egy reosztátból, egy sorba kapcsolt ampermérőből áll. A reosztát motor körülbelül középen található.
2. Rajzolja le az összeállított áramkör diagramját, és mutassa meg rajta, hogy hol van a voltmérő csatlakoztatva, amikor az egyes spirálokon és két spirálon együtt méri a feszültséget.
3. Mérjük meg az áramerősséget az I áramkörben, az U 1, U 2 feszültségeket az egyes spirálok végén és az U 1,2 feszültséget az áramkör két spirálból álló szakaszán.
4. Mérje meg a feszültséget az U p reosztáton. és az áramforrás U pólusain. Írja be az adatokat a táblázatba (1. kísérlet):

tapasztalati szám	№1	№2
Jelenlegi én, A
Feszültség U 1, V
Feszültség U 2, V
U feszültség 1,2 V
Feszültség U p. , NÁL NÉL
U, V feszültség
Ellenállás R 1, Ohm
Ellenállás R2, Ohm
Ellenállás R 1,2, Ohm
Ellenállás R p. , Ohm

1. Reosztát segítségével változtassa meg az áramkör ellenállását, és ismételje meg a méréseket, az eredményeket táblázatba rögzítve (2. kísérlet).
2. Számítsa ki az U 1 +U 2 feszültségek összegét mindkét spirálon, és hasonlítsa össze az U 1.2 feszültséggel! Vegyél következtetést.
3. Számítsa ki az U 1,2 + U p feszültségek összegét! És hasonlítsa össze az U feszültséggel. Vegyük le a következtetést.
4. Minden egyes mérésből számítsa ki az R 1 , R 2 , R 1,2 és R p ellenállásokat. . Vonja le saját következtetéseit.

10. labor

Ellenállások párhuzamos kapcsolásának törvényszerűségének ellenőrzése.

Célkitűzés: ellenőrizze az ellenállások párhuzamos kapcsolásának törvényeit (áramokra és ellenállásokra) Emlékezzen és írja le ezeket a törvényeket.

Eszközök és anyagok: táp, spirál ellenállások (2 db), ampermérő és voltmérő, kulcs, csatlakozó vezetékek.

Útmutató a munkához:

1. Gondosan mérlegelje a voltmérő és az ampermérő paneljén feltüntetett információkat. Határozza meg a mérési határokat, az osztások árát. A táblázat segítségével keresse meg ezen eszközök műszerhibáit. Írja le az adatokat egy füzetbe.
2. Állítson össze egy áramkört, amely egy áramforrásból, egy kulcsból, egy ampermérőből és két párhuzamosan kapcsolt spirálból áll.
3. Rajzolja le az összeállított áramkör diagramját, és mutassa meg rajta, hogy az áramforrás pólusainál és a két spirálon együtt feszültségméréskor hova van bekötve a voltmérő, valamint az ampermérő csatlakoztatása az áramerősség mérésére mindegyikben az ellenállások közül.
4. A tanár ellenőrzése után zárja le az áramkört.
5. Mérjük meg az I áramkör áramát, az áramforrás pólusainál az U feszültséget, az áramkör két spirálból álló szakaszán pedig az U 1,2 feszültséget!
6. Mérje meg az I 1 és I 2 áramokat minden spirálban. Írja be az adatokat a táblázatba:

1. Számítsa ki az egyes spirálok R 1 és R 2 ellenállását, valamint γ 1 és γ 2 vezetőképességét, két párhuzamosan kapcsolt spirál metszetének R ellenállását és γ 1,2 vezetőképességét! (A vezetőképesség az ellenállás reciproka: γ=1/ R Ohm -1).
2. Számítsa ki mindkét spirálon az I 1 + I 2 áramok összegét, és hasonlítsa össze az I áramerősséggel. Vonja le a következtetést!
3. Számítsa ki a γ 1 + γ 2 vezetőképességek összegét, és hasonlítsa össze a γ vezetőképességgel! Vegyél következtetést.

1. Értékelje a közvetlen és közvetett mérési hibákat.

11. labor

Az elektromos fűtőtest teljesítményének és hatásfokának meghatározása.

Eszközök és anyagok:

Óra, laboratóriumi tápegység, laboratóriumi elektromos fűtés, ampermérő, voltmérő, kulcs, csatlakozó vezetékek, kaloriméter, hőmérő, mérleg, főzőpohár, edény vízzel.

Útmutató a munkához:

1. Mérjük le a kaloriméter belső főzőpoharát.
2. Öntsön 150-180 ml vizet a kaloriméterbe, és engedje le az elektromos fűtőtest tekercsét. A víznek teljesen el kell fednie a tekercset. Számítsa ki a kaloriméterbe öntött víz tömegét!
3. Szereljen össze egy elektromos áramkört, amely egy áramforrásból, egy kulcsból, egy elektromos fűtőelemből (a kaloriméterben található) és egy ampermérőből áll, amely sorba van kapcsolva. Csatlakoztasson egy voltmérőt az elektromos fűtőelem feszültségének mérésére. Rajzolja fel ennek az áramkörnek a sematikus diagramját.
4. Mérje meg a víz kezdeti hőmérsékletét a kaloriméterben.
5. Miután a tanár ellenőrizte az áramkört, zárja le, és jegyezze fel a bekapcsolási időpontot.
6. Mérje meg a fűtőelemen áthaladó áramerősséget és a kapcsai feszültségét.
7. Számítsa ki az elektromos fűtés által termelt teljesítményt!
8. A melegítés megkezdése után 15-20 perccel (figyelje meg ezt az időpontot) mérje meg ismét a víz hőmérsékletét a kaloriméterben. Ugyanakkor a hőmérő nem érhet hozzá az elektromos fűtőtekercsekhez. Kapcsolja ki az áramkört.
9. Számítsa ki a hasznos Q-t - a víz és a kaloriméter által kapott hőmennyiséget.
10. Számítsa ki a Q total, - az elektromos fűtőberendezés által a mért időtartam alatt leadott hőmennyiséget.
11. Számítsa ki a laboratóriumi elektromos fűtési rendszer hatásfokát!

Használja a "Fizika" tankönyv táblázatos adatait. 8. évfolyam." szerkesztette: A.V. Peryskin.

12. labor

Tekercs mágneses terének vizsgálata árammal. Az elektromágnes összeszerelése és működésének tesztelése.

C lucfenyő munka: 1. mágnestű segítségével fedezze fel a tekercs mágneses terét árammal, határozza meg ennek a tekercsnek a mágneses pólusait; 2. kész alkatrészekből összeállítani egy elektromágnest és tapasztalattal tesztelni mágneses hatását.

Eszközök és anyagok: laboratóriumi tápegység, reosztát, kulcs, ampermérő, összekötő vezetékek, iránytű, elektromágnes összeszereléshez szükséges alkatrészek, különféle fémtárgyak (szegfű, érmék, gombok stb.).

Útmutató a munkához:

1. Készítsen elektromos áramkört egy áramforrásból, egy tekercsből, egy reosztátból és egy kulcsból, mindent sorba kötve. Zárja le az áramkört, és használja az iránytűt a tekercs mágneses pólusainak meghatározásához. Készítse el a kísérlet vázlatos rajzát, jelezve rajta a tekercs elektromos és mágneses pólusait, és ábrázolja a mágneses vonalak megjelenését!
2. Mozgassa az iránytűt a tekercs tengelye mentén olyan távolságra, amelynél a tekercs mágneses terének hatása az iránytű tűjére elhanyagolható. Helyezze be az acélmagot a tekercsbe, és figyelje meg az elektromágnes működését a nyílon. Vegyél következtetést.
3. A reosztát segítségével változtassa meg az áramkör áramát, és figyelje meg az elektromágnes hatását a nyílra. Vegyél következtetést.
4. Szerelje össze az íves mágnest előre gyártott alkatrészekből. Csatlakoztassa sorba a mágnestekercseket úgy, hogy szabad végeik ellentétes mágneses pólusok legyenek. Ellenőrizd az oszlopokat iránytűvel. Használjon iránytűt annak meghatározására, hogy hol van a mágnes északi és hol a déli pólusa.
5. A kapott elektromágnes segítségével határozza meg, hogy az Önnek javasolt testek közül melyik vonzódik hozzá, és melyik nem. Az eredményt írd le egy füzetbe.
6. A jelentésben sorolja fel az elektromágnesek általa ismert alkalmazásait.
7. Az elvégzett munkából vonjon le következtetést.

13. labor

Üveg törésmutatójának meghatározása

Célkitűzés:

Határozzuk meg egy trapéz alakú üveglap törésmutatóját!

Eszközök és anyagok:

Trapéz alakú üveglap sík párhuzamos élekkel, 4 varrótű, szögmérő, négyzet, ceruza, papírlap, habbéléssel.

Útmutató a munkához:

1. Helyezzen egy papírlapot a habszivacsra.
2. Helyezzen egy síkpárhuzamos üveglapot egy papírlapra, és rajzolja meg ceruzával a körvonalait.
3. Emelje fel a habszivacsot, és a tányér mozgatása nélkül szúrja be az 1. és 2. tűt a papírlapba. Ebben az esetben az üvegen keresztül kell nézni a csapokat, és úgy kell rögzíteni a 2-es tűt, hogy az 1-es tű ne legyen látható mögötte.
4. Mozgassa a 3. tüskét, amíg egy vonalba nem kerül az üveglap 1. és 2. tűjének képzeletbeli képével (lásd a) ábrát).
5. Húzzunk egy egyenest az 1. és 2. ponton keresztül. Húzzunk egy egyenest a 3. ponton a 12. egyenessel párhuzamosan (b. ábra) Kössük össze az O 1 és O 2 pontokat (c) ábra).

6. Rajzoljon merőlegest a levegő-üveg határfelületre az O pontban 1. Adja meg az α beesési szöget és a γ törésszöget

7. Mérje meg az α beesési szöget és a γ törésszöget a segítségével!

Szögmérő. Írja le a mérési adatokat.

1. Használjon számológépet vagy Bradis táblázatokat a bűn megtalálásához a és sin g . Határozza meg az üveg törésmutatóját n Art. levegőhöz viszonyítva, figyelembe véve a levegő abszolút törésmutatóját n woz.@ 1.

.

1. Meghatározhatja n Art. és más módon, a d) ábra segítségével. Ehhez a levegő-üveg határfelületre a merőlegest a lehető leglefelé kell folytatni, és meg kell jelölni rajta egy tetszőleges A pontot, majd szaggatott vonallal folytatni a beeső és megtört sugarakat.
2. Emelje le az A pontból a merőlegeseket ezekre a kiterjesztésekre - AB és AC.Ð AO 1 C = a, Ð AO 1 B = g . Az AO 1 B és AO 1 C háromszögek téglalap alakúak, és ugyanaz az O 1 A hipotenuszuk.
3. sin a \u003d sin g \u003d n st. =
4. Így az AC és AB mérésével kiszámítható az üveg relatív törésmutatója.
5. Becsülje meg az elvégzett mérések hibáját!

Téma: Az elektromágnes összeszerelése és működésének tesztelése.

Célkitűzés: kész alkatrészekből összeállítani egy elektromágnest, és tapasztalattal tesztelni mágneses hatását.

Felszerelés:

• áramforrás (elem vagy akkumulátor);
• reosztát;
• kulcs;
• összekötő vezetékek;
• iránytű;
• alkatrészek elektromágnes összeszereléséhez.

Útmutató a munkához

1. Készítsen elektromos áramkört áramforrásból, tekercsből, reosztátból és kulcsból, mindent sorba kötve. Zárja le az áramkört, és használja az iránytűt a tekercs mágneses pólusainak meghatározásához.

2. Mozgassa az iránytűt a tekercs tengelye mentén olyan távolságra, hogy a tekercs mágneses mezőjének hatása az iránytűre elhanyagolható legyen. Helyezze be a vasmagot a tekercsbe, és figyelje meg az elektromágnes hatását a tűre. Vegyél következtetést.

3. A reosztát segítségével változtassa meg az áramkör áramát, és figyelje meg az elektromágnes hatását a nyílra. Vegyél következtetést.

4. Szerelje össze az ívmágnest az előre gyártott alkatrészekből. Kössük sorba az elektromágnes tekercseit úgy, hogy szabad végeik ellentétes mágneses pólusok legyenek. Ellenőrizd az oszlopokat iránytűvel. Használjon iránytűt annak meghatározására, hogy hol van a mágnes északi és hol a déli pólusa.

A munka célja: kész alkatrészekből elektromágnest összeállítani, és tapasztalattal tesztelni, hogy mitől függ a mágneses hatása.

Az elektromágnes teszteléséhez összeállítunk egy áramkört, melynek diagramja a tankönyv 97. ábráján látható.

Példa egy munkára.

1. Áramerős tekercs mágneses pólusainak meghatározásához az északi (déli) pólussal hozzávisszük az iránytűt. északi) A tekercs így meghatározott pólusait az ábra mutatja.

2. Ha vasmagot helyezünk a tekercsbe, a mágneses tér hatása az iránytű tűjére megnő.

3. A tekercsben lévő áramerősség növekedésével az iránytű tűjére gyakorolt ​​mágneses hatása növekszik, és fordítva, ha csökken, akkor csökken.

4. Az íves mágnes pólusainak meghatározása az 1. bekezdésben leírtakhoz hasonlóan történik.