Laboratorijsko delo »Sestavljanje elektromagneta in preizkušanje njegovega delovanja. Oris lekcije "Magnetno polje tuljave s tokom

Laboratorij št. 8 _____________________

datum

Sestavljanje elektromagneta in testiranje njegovega delovanja.

Cilj: sestavite elektromagnet iz že pripravljenih delov in z izkušnjami preizkusite, od česa je odvisen njegov magnetni učinek.

oprema: napajalnik, reostat, ključ, povezovalne žice, kompas (magnetna igla), ločni magnet, ampermeter, ravnilo, deli za sestavljanje elektromagneta (tuljava in jedro).

Varnostni predpisi.Pozorno preberite pravila in podpišite, da se strinjate, da jih boste upoštevali..

Previdno! Elektrika! Prepričajte se, da izolacija vodnikov ni poškodovana. Ko izvajate poskuse z magnetnimi polji, morate sneti uro in pospraviti mobilni telefon.

Prebral sem pravila in se strinjam, da jih bom spoštoval. ________________________

Podpis študenta

Delovni proces.

1. Sestavite električni tokokrog iz vira napajanja, tuljave, reostata, ampermetra in ključa, ki jih povežete zaporedno. Narišite shemo sklopa vezja.

1. Zaprite vezje in z magnetno iglo določite pole tuljave.

Izmerite razdaljo od tuljave do igle L 1 in tok I 1 v tuljavi.

Rezultate meritev zapišite v tabelo 1.

1. Premaknite magnetno iglo vzdolž osi tuljave na takšno razdaljo L2,

na kateri je vpliv magnetnega polja tuljave na magnetno iglo zanemarljiv. Izmerite to razdaljo in tok jaz 2 v tuljavi. Rezultate meritev zapišite tudi v tabelo 1.

Tabela 1

Tuljava brez jedra	L 1 cm	I 1, A	L 2 cm	I 2, A

4. Vstavite železno jedro v tuljavo in opazujte delovanje

Elektromagnet na puščici. izmerite razdaljo L 3 od tuljave do puščice in

Trenutna moč I 3 v jedrni tuljavi. Rezultate meritev zapišite v

Tabela 2.

1. Premaknite magnetno iglo vzdolž osi jedrne tuljave do

Razdalja L 4 , na kateri deluje magnetno polje tuljave na magnetno

Rahlo puščica. Izmerite to razdaljo in tok I 4 v tuljavi.

Zapišite tudi rezultate meritev v tabelo 2.

tabela 2

Tuljava jedro	L 3 cm	I 3, A	L 4 cm	I 4, A

1. Primerjajte rezultate, pridobljene v odstavku 3 in odstavku 4. Naredi zaključek: ______________

____________________________________________________________________

1. Uporabite reostat, da spremenite tok v tokokrogu in opazujte učinek

Elektromagnet na puščici. Naredi zaključek: _____________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

1. Sestavite ločni magnet iz montažnih delov. Elektromagnetne tuljave

serijsko povežemo tako, da na njihovih prostih koncih dobimo nasprotna magnetna pola. Preverite pole s kompasom, določite, kje je severni in kje južni pol elektromagneta. Skicirajte magnetno polje prejetega elektromagneta.

TESTNA VPRAŠANJA:

1. Kakšna je podobnost med tuljavo s tokom in magnetno iglo? __________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________

1. Zakaj se magnetni učinek tuljave, ki teče tok, poveča, če vanjo vnesemo železno jedro? ______________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

1. Kaj je elektromagnet? Za kakšne namene se uporabljajo elektromagneti (3-5 primerov)? ___________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ________

1. Ali je mogoče povezati tuljave podkovskega elektromagneta tako, da imajo konci tuljave enaka pola? ________________________
   ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

1. Kateri pol se bo pojavil na koničastem koncu železnega žeblja, če bi južni pol magneta približali njegovi glavi? Pojasni pojav ___________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

MOU "Srednja šola Kremyanovskaya"

Načrt - povzetek lekcije fizike v 8. razredu na temo:

Magnetno polje tuljave s tokom. Elektromagneti in njihova uporaba.

Učitelj: Savostikov S.V.

Načrt - povzetek lekcije fizike v 8. razredu na temo:

Magnetno polje tuljave s tokom. Elektromagneti in njihova uporaba.

Cilji lekcije:

- izobraževalni: preučiti načine ojačanja in slabljenja magnetnega polja tuljave s tokom; naučiti določiti magnetne polove tuljave s tokom; razmislite o načelu delovanja elektromagneta in njegovem obsegu; naučiti, kako sestaviti elektromagnet iz
končne dele in eksperimentalno preverite, od česa je odvisen njegov magnetni učinek;

Razvijanje: razviti sposobnost posploševanja znanja, uporabe
znanje v posebnih situacijah; razvijati spretnosti instrumenta
mi; razvijati kognitivni interes za predmet;

Vzgojna: vzgoja vztrajnosti, delavnosti, natančnosti pri opravljanju praktičnega dela.

Vrsta lekcije: kombinirano (z uporabo IKT).

Oprema za pouk: računalniki, avtorska predstavitev "Elektromagneti".

Oprema za laboratorijsko delo: zložljivi elektromagnet z deli (namenjen za frontalna laboratorijska dela o elektriki in magnetizmu), vir toka, reostat, ključ, povezovalne žice, kompas.

Demos:

1) delovanje prevodnika, skozi katerega je konstanta

tok, na magnetni igli;

2) delovanje solenoida (tuljave brez jedra), skozi katerega teče enosmerni tok, na magnetno iglo;

privlačnost železnih opilkov z žebelj, na kateri
navita žica, priključena na stalen vir
tok.

premaknitilekcijo

JAZ. Organiziranje časa.

Napoved teme pouka.

P. Posodabljanje osnovnega znanja(6 min).

"Nadaljuj ponudbo"

Snovi, ki privlačijo železne predmete, se imenujejo ... (magneti).

Interakcija prevodnika s tokom in magnetno iglo
prvi odkril danski znanstvenik ... (Oersted).

Med vodniki s tokom nastanejo interakcijske sile, ki se imenujejo ... (magnetno).

Mesta v magnetu, kjer je magnetni učinek najmočnejši, se imenujejo ... (magnetni drogovi).

Okoli prevodnika z električnim tokom je ...
(magnetno polje).

Vir magnetnega polja je ... (premični naboj).

7. Črte, vzdolž katerih se nahajajo osi v magnetnem polju
imenujemo majhne magnetne igle ... (čarovnik sileniti).

Magnetno polje okoli prevodnika s tokom je mogoče zaznati, na primer ... (z uporabo magnetne igle ali sz uporabo železnih opilkov).

Če je magnet prelomljen na pol, potem prvi kos in drugi
kos magneta ima poli... (severno -Nin južni -S).

11. Telesa, ki dolgo ohranjajo magnetizacijo, se imenujejo ... (trajni magneti).

12. Isti poli magneta ..., in nasprotni - ... (odganja, privlači).

III. Glavni del. Učenje nove snovi (20 min).

Diapozitivi št. 1-2

Frontalna anketa

Zakaj je mogoče uporabiti za preučevanje magnetnega polja
železni opilki? (V magnetnem polju se opilki magnetizirajo in postanejo magnetne igle)

Kako se imenuje črta magnetnega polja? (Črte, vzdolž katerih se v magnetnem polju nahajajo osi majhnih magnetnih puščic)

Zakaj bi uvedli koncept črte magnetnega polja? (S pomočjo magnetnih črt je priročno grafično prikazati magnetna polja)

Kako z izkušnjami pokazati, da je smer magnetnih črt
povezano s smerjo toka? (Ko se smer toka v prevodniku spremeni, se vse magnetne igle obrnejo za 180 približno )

Zdrs №Z

Kaj imajo te risbe skupnega? (glej diapozitiv) in kako se razlikujejo?

Diapozitiv št. 4

Ali je mogoče izdelati magnet, ki ima samo severni pol? Ampak samo južni pol? (Ne moremmagnet, katerega eden od polov manjka).

Če magnet razbijete na dva dela, ali bodo ti deli magneti? (Če razbijete magnet na koščke, potem vsegadeli bodo magneti).

Katere snovi je mogoče magnetizirati? (železo, kobalt,nikelj, zlitine teh elementov).

Diapozitiv številka 5

Magneti za hladilnik so postali tako priljubljeni, da jih je mogoče zbirati. Tako je trenutno rekord po številu zbranih magnetov Louise Greenfarb (ZDA). Trenutno ima v Guinnessovi knjigi rekordov rekord 35.000 magnetov.

Diapozitiv št. 6

- Ali je mogoče magnetizirati železni žebelj, jekleni izvijač, aluminijasto žico, bakreno tuljavo, jekleni vijak? (Lahko uporabite železni žebelj, jekleni vijak in jekleni izvijačmagnetizirati, vendar sta aluminijasta žica in bakrena tuljava vključenine moreš magnetizirati, če pa tečeš skozi njih električni tok, potemustvarili bodo magnetno polje.)

Pojasni izkušnjo, prikazano na slikah (glej diapozitiv).

Diapozitiv številka 7

Elektromagnet

Andre Marie Ampere, ki je izvajal poskuse s tuljavo (solenoidom), je pokazal enakovrednost njenega magnetnega polja polju trajnega magneta. Solenoid(iz grškega solen - cev in eidos - pogled) - žična spirala, skozi katero poteka električni tok, da ustvari magnetno polje.

Študije magnetnega polja krožnega toka so Ampera pripeljale do ideje, da je trajni magnetizem razložen z obstojem elementarnih krožnih tokov, ki tečejo okoli delcev, ki sestavljajo magnete.

Učitelj: Magnetizem je ena od manifestacij elektrike. Kako ustvariti magnetno polje znotraj tuljave? Ali je mogoče to polje spremeniti?

Diapozitivi št. 8-10

Demonstracije učiteljev:

delovanje prevodnika, skozi katerega teče stalen tok
tok, na magnetni igli;

delovanje solenoida (tuljave brez jedra), skozi katerega teče enosmerni tok, na magnetno iglo;

delovanje solenoida (tuljava z jedrom), po katerem
enosmerni tok teče do magnetne igle;

privlačnost železnih opilkov z žeblom, na katerega je navita žica, priključena na vir enosmernega toka.

Učitelj: Tuljava je sestavljena iz velikega števila zavojev žice, navite na leseni okvir. Ko je v tuljavi tok, se železni opilki pritegnejo na njene konce; ko je tok izklopljen, odpadejo.

V vezje, ki vsebuje tuljavo, vključimo reostat in s pomočjo njega bomo spremenili jakost toka v tuljavi. S povečanjem jakosti toka se učinek magnetnega polja tuljave s tokom poveča, z zmanjšanjem pa oslabi.

Magnetni učinek tuljave s tokom se lahko močno poveča, ne da bi spremenili število njenih zavojev in jakost toka v njej. Če želite to narediti, morate v notranjost tuljave vstaviti železno palico (jedro). Železo, | led znotraj tuljave, poveča njen magnetni učinek.

Imenuje se tuljava z železnim jedrom v notranjosti elektromagnet. Elektromagnet je eden glavnih delov številnih tehničnih naprav.

Na koncu poskusov se naredijo zaključki:

Če skozi tuljavo teče električni tok, potem tuljava
postane magnet;

magnetno delovanje tuljave se lahko okrepi ali oslabi:
s spreminjanjem števila zavojev tuljave;

spreminjanje jakosti toka, ki poteka skozi tuljavo;

vstavljanje železnega ali jeklenega jedra v tuljavo.

Diapozitiv št. 11

Učitelj: Navitja elektromagnetov so izdelana iz izolirane aluminijaste ali bakrene žice, čeprav obstajajo tudi superprevodni elektromagneti. Magnetna vezja so izdelana iz mehkih magnetnih materialov – običajno električnih ali visokokakovostnih konstrukcijskih jekel, litega jekla in litega železa, železo-niklja in železo-kobaltnih zlitin.

Elektromagnet je naprava, katere magnetno polje nastane le, ko teče električni tok.

Diapozitiv št. 12

Razmislite in odgovorite

Ali lahko žico, ovito okoli nohta, imenujemo elektromagnet? (Da.)

Kaj določa magnetne lastnosti elektromagneta? (Od
jakost toka, število zavojev, magnetne lastnosti jedro, glede na obliko in dimenzije tuljave.)

3. Skozi elektromagnet je bil spuščen tok, nato pa se je zmanjšal na
dvakrat. Kako so se spremenile magnetne lastnosti elektromagneta? (Zmanjšano za 2-krat.)

Diapozitivi št. 13-15

1študent: William Sturgeon (1783-1850) - angleški inženir elektrotehnike, je ustvaril prvi elektromagnet v obliki podkve, ki je bil sposoben zadržati obremenitev, večjo od lastne teže (200-gramski elektromagnet je bil sposoben zadržati 4 kg železa).

Elektromagnet, ki ga je Sturgeon pokazal 23. maja 1825, je bil videti kot upognjena v podkev, lakirana, železna palica dolga 30 cm in premera 1,3 cm, na vrhu prekrita z eno plastjo izolirane bakrene žice. Elektromagnet je imel težo 3600 g in je bil bistveno močnejši od naravnih magnetov enake mase.

Joule, ki je eksperimentiral s prvim magnetom Rodzhen, mu je uspelo dvigniti silo do 20 kg. To je bilo tudi leta 1825.

Joseph Henry (1797-1878), ameriški fizik, je izpopolnil elektromagnet.

Leta 1827 je J. Henry začel izolirati ne jedro, ampak samo žico. Šele takrat je bilo mogoče navijati tuljave v več plasteh. J. Henry je raziskoval različne metode navijanja žice za pridobitev elektromagneta. Ustvaril je magnet 29 kg, ki je imel takrat velikansko težo - 936 kg.

Diapozitivi št. 16-18

2študent: Tovarne uporabljajo elektromagnetne žerjave, ki lahko prenašajo ogromne obremenitve brez pritrdilnih elementov. Kako jim to uspe?

Obočni elektromagnet drži sidro (železno ploščo) z obešenim bremenom. Pravokotni elektromagneti so zasnovani za zajemanje in držanje pločevine, tirnic in drugih dolgih bremen med transportom.

Dokler je tok v navitju elektromagneta, ne bo padel niti en kos železa. Toda če je tok v navitju iz nekega razloga prekinjen, je nesreča neizogibna. In takšni primeri so se zgodili.

V eni ameriški tovarni je elektromagnet dvignil železne ingote.

Nenadoma se je v elektrarni Niagarski slapovi, ki napaja tok, nekaj zgodilo, tok v navitju elektromagneta je izginil; z elektromagneta je padla masa kovine in z vso težo padla na glavo delavca.

Da bi se izognili ponovitvi takšnih nesreč in tudi zaradi varčevanja s porabo električne energije, so se začele urejati posebne naprave z elektromagneti: potem ko so predmeti, ki se prevažajo, dvignjeni z magnetom, se spustijo močni jekleni kavlji in tesno zaprejo. na strani, ki nato sami podpirajo obremenitev, medtem ko se tok med transportom prekine.

Za premikanje dolgih bremen se uporabljajo elektromagnetne traverze.

V morskih pristaniščih se za pretovarjanje odpadne kovine uporabljajo morda najmočnejši okrogli dvižni elektromagneti. Njihova teža doseže 10 ton, nosilnost - do 64 ton, sila odtrganja - do 128 ton.

Diapozitivi št. 19-22

3. učenec: V osnovi so področje uporabe elektromagnetov električni stroji in naprave, vključene v sisteme industrijske avtomatizacije, v zaščitno opremo električnih instalacij. Koristne lastnosti elektromagnetov:

hitro demagnetizira, ko je tok izklopljen,

možna je izdelava elektromagnetov poljubne velikosti,

med delovanjem lahko prilagodite magnetno delovanje s spreminjanjem jakosti toka v vezju.

Elektromagneti se uporabljajo v dvižnih napravah, za čiščenje premoga iz kovine, za sortiranje različnih sort semen, za oblikovanje železnih delov in v magnetofonih.

Elektromagneti se zaradi svojih izjemnih lastnosti pogosto uporabljajo v inženirstvu.

Enofazni elektromagneti izmeničnega toka so zasnovani za daljinsko upravljanje pogonov za različne industrijske in gospodinjske namene. Elektromagneti z veliko dvižno silo se v tovarnah uporabljajo za prevoz izdelkov iz jekla ali litega železa, pa tudi jeklenih in litoželeznih ostružkov, ingotov.

Elektromagneti se uporabljajo v telegrafu, telefonu, električnem zvoncu, elektromotorju, transformatorju, elektromagnetnem releju in mnogih drugih napravah.

Kot del različnih mehanizmov se elektromagneti uporabljajo kot pogon za izvajanje potrebnega translacijskega gibanja (obrata) delovnih teles strojev ali za ustvarjanje zadrževalne sile. To so elektromagneti za dvižne stroje, elektromagneti za sklopke in zavore, elektromagneti, ki se uporabljajo v različnih zaganjalnikih, kontaktorjih, stikalih, električnih merilnih instrumentih itd.

Diapozitiv št. 23

4. učenec: Brian Thwaites, izvršni direktor Walker Magnetics, s ponosom predstavlja največji viseči elektromagnet na svetu. Njegova teža (88 ton) je približno 22 ton več kot trenutni zmagovalec Guinnessove knjige rekordov iz ZDA. Njegova nosilnost je približno 270 ton.

Največji elektromagnet na svetu se uporablja v Švici. Osmerokotni elektromagnet je sestavljen iz jedra iz 6400 ton nizkoogljičnega jekla in aluminijaste tuljave, težke 1100 ton Tuljava je sestavljena iz 168 zavojev, pritrjenih z električnim varjenjem na okvir. Tok 30 tisoč A, ki poteka skozi tuljavo, ustvari magnetno polje z močjo 5 kilogauss. Mere elektromagneta, ki presegajo višino 4-nadstropne stavbe, so 12 x 12 x 12 m, skupna teža pa je 7810 ton. Za izdelavo je bilo potrebnih več kovine kot za izgradnjo Eifflovega stolpa.

Najtežji magnet na svetu ima premer 60 m in tehta 36 tisoč ton Izdelan je bil za 10 TeV sinhrofazotron, nameščen na Skupnem inštitutu za jedrske raziskave v Dubni v moskovski regiji.

Demonstracija: Elektromagnetni telegraf.

Fiksiranje (4 min).

3 osebe na računalnikih opravljajo delo "Reshalkin" na temo "Elektromagnet" s spletnega mesta
Diapozitiv št. 24

Kaj je elektromagnet? (tuljava z železnim jedrom)

Kakšni so načini za povečanje magnetnega učinka tuljave

trenutno? (magnetni učinek tuljave je mogoče povečati:
s spreminjanjem števila zavojev tuljave, s spreminjanjem toka, ki teče skozi tuljavo, vstavljanje železnega ali jeklenega jedra v tuljavo.)

V katero smer je nameščena tokovna tuljava?
obešeni na dolge tanke vodnike? kakšna podobnost
ima magnetno iglo?

4. Za kakšne namene se v tovarnah uporabljajo elektromagneti?

Praktični del (12 min).

Diapozitiv št. 25

Laboratorijsko delo.

Samoizpolnitev študentov laboratorijskega dela št. 8 "Sestavljanje elektromagneta in testiranje njegovega delovanja, str.175 učbenika Fizika-8 (avtor A3. Peryshkin, Bustard, 2009).

Sla ide št. 25-26

Povzemanje in ocenjevanje.

VI. Domača naloga.

2. Izpolnite domači raziskovalni projekt »Motor za
minute" (vsakemu študentu je dano navodilo za delo
doma, glej dodatek).

Projekt "Motor v 10 minutah"

Vedno je zanimivo opazovati spreminjajoče se pojave, še posebej, če sami sodelujete pri ustvarjanju teh pojavov. Zdaj bomo sestavili najpreprostejši (a res delujoč) elektromotor, sestavljen iz vira napajanja, magneta in majhne tuljave žice, ki jo bomo izdelali tudi sami. Obstaja skrivnost, zaradi katere bo ta komplet predmetov postal električni motor; skrivnost, ki je hkrati pametna in neverjetno preprosta. Tukaj je tisto, kar potrebujemo:

1,5 V baterija ali baterija za ponovno polnjenje;

držalo s kontakti za baterijo;

1 meter žice z emajlirano izolacijo (premer 0,8-1 mm);

0,3 metra gole žice (premer 0,8-1 mm).

Začeli bomo z navijanjem tuljave, dela motorja, ki se bo vrtel. Da bo tuljava dovolj enakomerna in okrogla, jo navijemo na primeren valjast okvir, na primer na AA baterijo.

Na vsakem koncu pustimo prostih 5 cm žice, na cilindrični okvir navijemo 15-20 zavojev. Ne poskušajte navijati tuljave pretesno in enakomerno, majhna stopnja svobode bo pomagala, da bo tuljava bolje obdržala svojo obliko.

Zdaj previdno odstranite tuljavo iz okvirja in poskušate ohraniti nastalo obliko.

Nato proste konce žice večkrat ovijte okoli tuljav, da ohranite obliko, pri čemer pazite, da sta novi vezni tuljavi natančno drug proti drugemu.

Tuljava mora izgledati takole:

Zdaj je čas za skrivnost, funkcijo, zaradi katere bo motor deloval. To je subtilna in neočitna tehnika, ki jo je zelo težko zaznati, ko motor deluje. Celo ljudje, ki vedo veliko o delovanju motorjev, bodo morda presenečeni, ko odkrijejo to skrivnost.

Držite tuljavo pokončno, enega od prostih koncev tuljave postavite na rob mize. Z ostrim nožem odstranite zgornjo polovico izolacije z enega prostega konca tuljave (držala), spodnjo polovico pa pustite nedotaknjeno. Enako storite z drugim koncem tuljave, pri čemer pazite, da so goli konci žice usmerjeni navzgor na dva prosta konca tuljave.

Kaj je pomen tega pristopa? Tuljava bo ležala na dveh nosilcih iz gole žice. Ta držala bodo pritrjena na različne konce baterije, tako da lahko električni tok teče iz enega nosilca skozi tuljavo do drugega držala. Toda to se bo zgodilo le, ko se gole polovice žice spustijo navzdol in se dotaknejo držal.

Zdaj morate narediti podporo za tuljavo. to je
samo zvitki žice, ki podpirajo tuljavo in ji omogočajo vrtenje. Izdelane so iz gole žice, torej
kako morajo poleg podpore tuljavi ji dovajati električni tok. Samo ovijte vsak kos neizoliranega pro
vode okoli majhnega nohta - dobite pravi del našega
motor.

Osnova našega prvega motorja bo nosilec baterije. Prav tako bo primerna podlaga, saj bo z nameščeno baterijo dovolj težka, da se motor ne bo tresel. Pet kosov sestavite skupaj, kot je prikazano na sliki (sprva brez magneta). Postavite magnet na baterijo in nežno potisnite tuljavo ...

Če je opravljeno pravilno, se bo kolut začel hitro vrteti!

Upam, da vam bo vse uspelo prvič. Če motor kljub temu ne deluje, natančno preverite vse električne povezave. Ali se tuljava prosto vrti? Ali je magnet dovolj blizu? Če ni dovolj, namestite dodatne magnete ali obrežite držala žice.

Ko se motor zažene, morate biti pozorni le na to, da se baterija ne pregreje, saj je tok dovolj velik. Samo odstranite tuljavo in vezje bo prekinjeno.

Svoj motorni model pokažite sošolcem in učiteljem pri naslednji lekciji fizike. Naj pripombe sošolcev in učiteljeva ocena vašega projekta postanejo spodbuda za nadaljnje uspešno načrtovanje fizičnih naprav in poznavanje sveta okoli. Želim ti srečo!

Laboratorij #8

"Sestavljanje elektromagneta in testiranje njegovega delovanja"

Cilj: sestavite elektromagnet iz že pripravljenih delov in z izkušnjami preizkusite, od česa je odvisen njegov magnetni učinek.

Naprave in materiali: baterija treh elementov (ali akumulatorjev), reostat, ključ, povezovalne žice, kompas, deli za sestavljanje elektromagneta.

Navodila za delo

1. Naredite električni tokokrog iz baterije, tuljave, reostata in ključa, tako da vse povežete zaporedno. Zaprite vezje in s kompasom določite magnetne pole tuljave.

Kompas premaknite vzdolž osi tuljave na razdaljo, pri kateri je učinek magnetnega polja tuljave na iglo kompasa zanemarljiv. Železno jedro vstavite v tuljavo in opazujte delovanje elektromagneta na iglo. Naredite sklep.

Z reostatom spremenite tok v tokokrogu in opazujte učinek elektromagneta na puščico. Naredite sklep.

Sestavite ločni magnet iz montažnih delov. Tuljave elektromagneta povežite zaporedno med seboj, tako da na njihovih prostih koncih dobite nasprotna magnetna pola. Preverite palice s kompasom. S kompasom določite, kje je severni in kje južni pol magneta.

Zgodovina elektromagnetnega telegrafa

AT V svetu je elektromagnetni telegraf izumil ruski znanstvenik in diplomat Pavel Lvovič Schilling leta 1832. Ko je bil na službenem potovanju na Kitajskem in v drugih državah, je močno začutil potrebo po hitrem komunikacijskem sredstvu. V telegrafski napravi je uporabil lastnost magnetne igle, da odstopa v eno ali drugo smer, odvisno od smeri toka, ki poteka skozi žico.

Schillingov aparat je bil sestavljen iz dveh delov: oddajnika in sprejemnika. Dve telegrafski aparati sta bili povezani s prevodniki med seboj in z električno baterijo. Oddajnik je imel 16 ključev. Če ste pritisnili na bele tipke, je šel tok v eno smer, če ste pritisnili na črne tipke, v drugo. Ti tokovni impulzi so dosegli žice sprejemnika, ki je imel šest tuljav; blizu vsake tuljave sta bili na niti obešeni dve magnetni igli in majhen disk (glej levo sliko). Ena stran diska je bila pobarvana črno, druga stran belo.

Glede na smer toka v tuljavah so se magnetne igle obrnile v eno ali drugo smer in telegrafist, ki je prejel signal, je videl črne ali bele kroge. Če na tuljavo ni bil doveden tok, je bil disk viden kot rob. Schilling je razvil abecedo za svoj aparat. Schillingove naprave so delovale na prvi telegrafski progi na svetu, ki jo je izumitelj zgradil v Sankt Peterburgu leta 1832, med Zimsko palačo in pisarnami nekaterih ministrov.

Leta 1837 je Američan Samuel Morse zasnoval telegrafski stroj, ki snema signale (glej desno sliko). Leta 1844 je bila med Washingtonom in Baltimorjem odprta prva telegrafska linija, opremljena z Morsejevimi napravami.

Morsejev elektromagnetni telegraf in sistem, ki ga je razvil za snemanje signalov v obliki pik in pomišljajev, sta bila zelo razširjena. Vendar je imel Morsejev aparat resne pomanjkljivosti: poslani telegram je bilo treba dešifrirati in nato zapisati; nizka hitrost prenosa.

P Prvi stroj za direktno tiskanje na svetu je leta 1850 izumil ruski znanstvenik Boris Semenovič Jacobi. Ta stroj je imel tiskarsko kolo, ki se je vrtelo z enako hitrostjo kot kolo drugega stroja, nameščenega na sosednji postaji (glej spodnjo sliko). Na platiščih obeh koles so bile vgravirane z barvo namočene črke, številke in znaki. Pod kolesa vozil so namestili elektromagnete, med sidra elektromagnetov in kolesa pa napeli papirnate trakove.

Na primer, poslati morate črko "A". Ko se je na obeh kolesih na dnu nahajala črka A, je bila na eni od naprav pritisnjena tipka in vezje se je sklenilo. Armature elektromagnetov so pritegnile jedra in pritisnile papirnate trakove na kolesa obeh naprav. Na trakove je bila hkrati vtisnjena črka A. Za prenos katere koli druge črke morate »uloviti« trenutek, ko je želena črka na kolesih obeh spodnjih naprav, in pritisnite tipko.

Kakšni so potrebni pogoji za pravilen prenos v aparatu Jacobi? Prvič, kolesa se morajo vrteti z enako hitrostjo; drugi je, da morajo na kolesih obeh naprav enake črke v vsakem trenutku zasedati enake položaje v prostoru. Ta načela so bila uporabljena tudi v najnovejših modelih telegrafskih naprav.

Številni izumitelji so delali na izboljšanju telegrafskih komunikacij. Obstajali so telegrafski stroji, ki so prenašali in sprejemali več deset tisoč besed na uro, vendar so bili zapleteni in okorni. Nekoč so se široko uporabljali teletipi - telegrafske naprave za direktno tiskanje s tipkovnico kot pisalni stroj. Trenutno se telegrafske naprave ne uporabljajo, nadomestile so jih telefonske, mobilne in internetne komunikacije.

Pojasnilo

... №6 na temo tok Magnetno polje. Magnetno polje neposredno tok. Magnetno vrstice. 1 55 Magnetno polje tuljave z tok. Elektromagneti in njim pri ...

Program fizike za 7-9 razrede izobraževalnih ustanov Avtorji programa: E. M. Gutnik, A. V. Peryshkin M.: Droha. 2007 učbeniki (vključeni na zvezni seznam)

Program

... №6 na temo"Delo in moč elektrike tok» 1 Elektromagnetni pojavi. (6 h) 54 Magnetno polje. Magnetno polje neposredno tok. Magnetno vrstice. 1 55 Magnetno polje tuljave z tok. Elektromagneti in njim pri ...

Odredba št. “ ” 201 Program dela iz fizike za osnovno stopnjo študija fizike 8. razreda osnovne šole

Delovni program

... fizika. Diagnostika na ponavljajoče se gradivo 7 razredu. Diagnostično delo Oddelek 1. ELEKTROMAGNETNI POJAVI Tema ... magnetno polja tuljave z tok od števila zavojev, od moči tok v kolut, iz prisotnosti jedra; aplikacijo elektromagneti ...

Merjenje napetosti v različnih delih električnega tokokroga.

Določanje upora prevodnika z ampermetrom in voltmetrom.

Cilj: naučite se izmeriti napetost in upor odseka vezja.

Naprave in materiali: napajalnik, spiralni upori (2 kom.), ampermeter in voltmeter, reostat, ključ, priključne žice.

Navodila za delo:

1. Sestavite vezje, sestavljeno iz vira napajanja, ključa, dveh spiral, reostata, ampermetra, povezanih zaporedno. Reostatski motor se nahaja približno na sredini.
2. Narišite diagram vezja, ki ste ga sestavili, in na njem pokažite, kam je priključen voltmeter, ko merite napetost na vsaki spirali in na dveh spiralah skupaj.
3. Izmerite tok v vezju I, napetosti U 1, U 2 na koncih vsake spirale in napetost U 1,2 v odseku vezja, sestavljenem iz dveh spiral.
4. Izmerite napetost na reostatu U str. in na polih tokovnega vira U. Podatke vnesite v tabelo (poskus št. 1):

številka izkušnje	№1	№2
Trenutni I, A
Napetost U 1, V
Napetost U 2, V
Napetost U 1,2 V
Napetost U str. , AT
Napetost U, V
Upornost R 1, Ohm
Upornost R 2, Ohm
Upornost R 1,2, Ohm
Odpornost R str. , Ohm

1. S pomočjo reostata spremenite upor tokokroga in ponovite meritve še enkrat, rezultate zabeležite v tabelo (poskus št. 2).
2. Izračunajte vsoto napetosti U 1 +U 2 na obeh spiralah in primerjajte z napetostjo U 1.2. Naredite sklep.
3. Izračunajte vsoto napetosti U 1,2 + U p. In primerjajte z napetostjo U. Naredite sklep.
4. Iz vsake posamezne meritve izračunajte upornosti R 1 , R 2 , R 1,2 in R p. . Naredite svoje zaključke.

Laboratorij št. 10

Preverjanje zakonitosti vzporedne povezave uporov.

Cilj: preveri zakonitosti vzporednega povezovanja uporov (za tokove in upore) Te zakonitosti si zapomni in zapiši.

Naprave in materiali: napajalnik, spiralni upori (2 kom.), ampermeter in voltmeter, ključ, priključne žice.

Navodila za delo:

1. Previdno preučite, kaj je navedeno na plošči voltmetra in ampermetra. Določite meje meritev, ceno delitev. S pomočjo tabele poiščite instrumentalne napake teh instrumentov. Podatke zapišite v zvezek.
2. Sestavite vezje, sestavljeno iz vira napajanja, ključa, ampermetra in dveh vzporedno povezanih spiral.
3. Narišite diagram vezja, ki ste ga sestavili, in na njem pokažite, kje je priključen voltmeter pri merjenju napetosti na polih tokovnega vira in na obeh spiralah skupaj, ter kako priključiti ampermeter za merjenje toka v vsaki od uporov.
4. Po preverjanju s strani učitelja zaprite krog.
5. Izmerite tok v tokokrogu I, napetost U na polih tokovnega vira in napetost U 1,2 v odseku vezja, sestavljenem iz dveh spiral.
6. Izmerite tokove I 1 in I 2 v vsaki spirali. Vnesite podatke v tabelo:

1. Izračunajte upora R 1 in R 2 ter prevodnost γ 1 in γ 2 vsake spirale, upor R in prevodnost γ 1,2 odseka dveh vzporedno povezanih spiral. (Prevodnost je recipročna vrednost upora: γ=1/ R Ohm -1).
2. Izračunajte vsoto tokov I 1 + I 2 na obeh spiralah in primerjajte s trenutno jakostjo I. Naredite sklep.
3. Izračunajte vsoto prevodnosti γ 1 + γ 2 in primerjajte s prevodnostjo γ. Naredite sklep.

1. Ocenite neposredne in posredne napake merjenja.

Laboratorij št. 11

Določanje moči in učinkovitosti električnega grelnika.

Naprave in materiali:

Ura, laboratorijski napajalnik, laboratorijski električni grelec, ampermeter, voltmeter, ključ, priključne žice, kalorimeter, termometer, tehtnica, čaša, posoda z vodo.

Navodila za delo:

1. Stehtajte notranjo čašo kalorimetra.
2. V kalorimeter nalijte 150-180 ml vode in vanj spustite tuljavo električnega grelnika. Voda mora popolnoma prekriti tuljavo. Izračunajte maso vode, ki se vlije v kalorimeter.
3. Sestavite električni tokokrog, sestavljen iz vira napajanja, ključa, električnega grelnika (ki se nahaja v kalorimetru) in zaporedno povezanih ampermetra. Priključite voltmeter za merjenje napetosti na električnem grelniku. Narišite shematski diagram tega vezja.
4. Izmerite začetno temperaturo vode v kalorimetru.
5. Ko učitelj preveri vezje, ga zaprete in zabeležite trenutek, ko je bil vklopljen.
6. Izmerite tok skozi grelnik in napetost na njegovih sponkah.
7. Izračunajte moč, ki jo ustvari električni grelec.
8. Po 15 - 20 minutah po začetku segrevanja (upoštevajte ta trenutek) ponovno izmerite temperaturo vode v kalorimetru. Hkrati se je nemogoče dotakniti spirale električnega grelnika s termometrom. Izklopite vezje.
9. Izračunajte koristno Q - količino toplote, ki jo prejmeta voda in kalorimeter.
10. Izračunajte skupno Q, - količino toplote, ki jo je električni grelec sprostil za izmerjeno časovno obdobje.
11. Izračunajte učinkovitost laboratorijske električne ogrevalne instalacije.

Uporabite tabelarne podatke iz učbenika »Fizika. 8. razred." uredil A.V. Peryshkin.

Laboratorij št. 12

Študija magnetnega polja tuljave s tokom. Sestavljanje elektromagneta in testiranje njegovega delovanja.

C smrekovo delo: 1. z magnetno iglo raziskati magnetno polje tuljave s tokom, določiti magnetne polove te tuljave; 2. sestavite elektromagnet iz že pripravljenih delov in z izkušnjami preizkusite njegov magnetni učinek.

Naprave in materiali: laboratorijski napajalnik, reostat, ključ, ampermeter, priključne žice, kompas, deli za sestavljanje elektromagneta, različni kovinski predmeti (nageljni, kovanci, gumbi itd.).

Navodila za delo:

1. Naredite električni tokokrog iz vira napajanja, tuljave, reostata in ključa, tako da vse povežete zaporedno. Zaprite vezje in s kompasom določite magnetne pole tuljave. Naredite shematično risbo poskusa, na kateri označite električni in magnetni pol tuljave in upodobite videz njenih magnetnih črt.
2. Kompas premaknite vzdolž osi tuljave na razdaljo, pri kateri je učinek magnetnega polja tuljave na iglo kompasa zanemarljiv. Vstavite jekleno jedro v tuljavo in opazujte delovanje elektromagneta na puščico. Naredite sklep.
3. Z reostatom spremenite tok v tokokrogu in opazujte učinek elektromagneta na puščico. Naredite sklep.
4. Sestavite ločni magnet iz montažnih delov. Magnetne tuljave povežite zaporedno, tako da dobite nasprotna magnetna pola na njihovih prostih koncih. Preverite palice s kompasom. S kompasom določite, kje je severni in kje južni pol magneta.
5. S pomočjo nastalega elektromagneta določite, katera telesa, ki so vam predlagana, ga privlači in katera ne. Rezultat zapišite v zvezek.
6. V poročilu navedite aplikacije elektromagnetov, ki jih poznate.
7. Na podlagi opravljenega dela naredite sklep.

Laboratorij #13

Določanje lomnega količnika stekla

Cilj:

Določite lomni količnik steklene plošče v obliki trapeza.

Naprave in materiali:

Steklena plošča v obliki trapeza z ravnino vzporednimi robovi, 4 zatiči za šivanje, kotomer, kvadrat, svinčnik, list papirja, penasta podloga.

Navodila za delo:

1. Na penasto blazinico položite list papirja.
2. Na list papirja položite ravno vzporedno stekleno ploščo in s svinčnikom začrtajte njene konture.
3. Dvignite penasto blazinico in, ne da bi premikali ploščo, zataknite zatiča 1 in 2 v list papirja. V tem primeru morate na zatiče gledati skozi steklo in natakniti zatič 2, tako da zatič 1 ni viden za njim.
4. Premaknite zatič 3, dokler ni v skladu z namišljenimi slikami zatičev 1 in 2 v stekleni plošči (glejte sliko a)).
5. Skozi točki 1 in 2 narišite ravno črto. Skozi točko 3 narišite ravno črto vzporedno s črto 12 (slika b)) Povežite točki O 1 in O 2 (slika c)).

6. Narišite pravokotno na vmesnik zrak-steklo v točki O 1. Določite vpadni kot α in lomni kot γ

7. Izmerite vpadni kot α in lomni kot γ z uporabo

Protraktor. Zapišite meritvene podatke.

1. Za iskanje greha uporabite kalkulator ali Bradisove tabele a in poj . Določite lomni količnik stekla n Art. glede na zrak, ob upoštevanju absolutnega lomnega količnika zraka n woz.@ 1.

.

1. Določite lahko n čl. in na drug način, s pomočjo slike d). Za to je potrebno nadaljevati pravokotno na vmesnik zrak-steklo čim dlje in na njej označiti poljubno točko A. Nato s črtkanimi črtami nadaljevati vpadne in lomljene žarke.
2. Iz točke A spustimo navpičnice na te podaljške - AB in AC.Ð AO 1 C = a , Ð AO 1 B = g . Trikotnika AO 1 B in AO 1 C sta pravokotna in imata enako hipotenuzo O 1 A.
3. greh a \u003d sin g \u003d n st. =
4. Tako lahko z merjenjem AC in AB izračunamo relativni lomni količnik stekla.
5. Ocenite napako opravljenih meritev.

Zadeva: Sestavljanje elektromagneta in testiranje njegovega delovanja.

Cilj: sestavite elektromagnet iz že pripravljenih delov in z izkušnjami preizkusite njegov magnetni učinek.

oprema:

• vir toka (baterija ali akumulator);
• reostat;
• ključ;
• povezovalne žice;
• kompas;
• deli za sestavljanje elektromagneta.

Navodila za delo

1. Naredite električni tokokrog iz tokovnega vira, tuljave, reostata in ključa, tako da vse povežete zaporedno. Zaprite vezje in s kompasom določite magnetne pole tuljave.

2. Kompas premaknite vzdolž osi tuljave na tolikšno razdaljo, da je učinek magnetnega polja tuljave na iglo kompasa zanemarljiv. Železno jedro vstavite v tuljavo in opazujte delovanje elektromagneta na iglo. Naredite sklep.

3. Z reostatom spremenite tok v tokokrogu in opazujte učinek elektromagneta na puščico. Naredite sklep.

4. Obločni magnet sestavite iz montažnih delov. Tuljave elektromagneta med seboj povežite zaporedno, tako da na njihovih prostih koncih dobite nasprotna magnetna pola. Preverite palice s kompasom. S kompasom določite, kje je severni in kje južni pol magneta.

Namen dela: sestaviti elektromagnet iz končnih delov in z izkušnjami preizkusiti, od česa je odvisno njegovo magnetno delovanje.

Za testiranje elektromagneta bomo sestavili vezje, katerega diagram je prikazan na sliki 97 učbenika.

Primer službe.

1. Za določitev magnetnih polov tuljave s tokom pripeljemo do nje kompas s severnim (južnim) polom. severnim) polom Tako določena pola tuljave sta prikazana na sliki.

2. Ko se v tuljavo vstavi železno jedro, se učinek magnetnega polja na iglo kompasa poveča.

3. S povečanjem jakosti toka v tuljavi se njegov magnetni učinek na iglo kompasa poveča in, nasprotno, z zmanjšanjem se zmanjša.

4. Določanje polov ločnega magneta poteka na enak način kot v odstavku 1.