Elektromagnetisme-experiment

ONDERDELEN EN MATERIALEN

• 6 volt batterij
• Magnetisch kompas
• Kleine permanente magneet
• Klos van 28-gauge magneetdraad
• Grote bout, spijker of stalen staaf
• Elektrische tape

Magneetdraad is een term voor dunne koperdraad met geëmailleerde isolatie in plaats van rubber of plastic isolatie. Het kleine formaat en de zeer dunne isolatie zorgen ervoor dat veel "windingen" in een compacte spoel kunnen worden gewikkeld.

Je hebt genoeg magneetdraad nodig om honderden windingen rond de bout, spijker of andere staafvormige stalen vorm te wikkelen.

Zorg ervoor dat u een bout, spijker of staaf selecteert die magnetisch is . Roestvast staal is bijvoorbeeld niet-magnetisch en zal niet werken voor het doel van een elektromagneetspoel!

Het ideale materiaal voor dit experiment is zacht ijzer , maar elk algemeen verkrijgbaar staal is voldoende.

KRUISVERWIJZINGEN

Lessen in elektrische circuits , Volume 1, hoofdstuk 14:"Magnetisme en elektromagnetisme"

LEERDOELSTELLINGEN

• Toepassing van de linkerhandregel
• Elektromagneet constructie

SCHEMATISCH DIAGRAM

ILLUSTRATIE

INSTRUCTIES

Wikkel een enkele laag elektrische tape rond de stalen staaf (of bout of post) om de draad te beschermen tegen slijtage.

Wikkel enkele honderden draadwindingen rond de stalen staaf, zodat de spoel zo gelijkmatig mogelijk wordt.

Het is oké om de draad te overlappen, en het is oké om in dezelfde stijl te wikkelen als een vismolen de lijn om de spoel wikkelt.

De enige regel die u moet volgt is dat alle bochten in dezelfde richting rond de stang moeten worden gewikkeld (geen omkering van rechtsom naar linksom!).

Ik vind dat een kolomboormachine werkt als een geweldig hulpmiddel voor het opwinden van een spoel:klem de staaf in de boorkop alsof het een boor is, zet dan de boormotor op lage snelheid aan en laat hem het wikkelen doen!

Hierdoor kunt u de draad op een zeer stabiele, gelijkmatige manier op de staaf voeren.

Nadat je een paar honderd draadwindingen om de staaf hebt gewikkeld, wikkel je een laag of twee elektrische tape over de draadspoel om de draad op zijn plaats te houden.

Schraap de emaille isolatie van de uiteinden van de spoeldraden voor aansluiting op jumperkabels en sluit de spoel vervolgens aan op een batterij.

Wanneer elektrische stroom door de spoel gaat, zal deze een sterk magnetisch veld produceren:één "pool" aan elk uiteinde van de staaf.

Dit fenomeen staat bekend als elektromagnetisme . Het magnetische kompas wordt gebruikt om de "noord"- en "zuid" -polen van de elektromagneet te identificeren.

Plaats, terwijl de elektromagneet is ingeschakeld (aangesloten op de batterij), een permanente magneet in de buurt van één pool en noteer of er een aantrekkende of afstotende kracht is.

Keer de richting van de permanente magneet om en maak geen verschil in kracht.

Elektromagnetisme heeft vele toepassingen, waaronder relais, elektromotoren, elektromagneten, deurbellen, zoemers, computerprintermechanismen en magnetische media-schrijfkoppen (bandrecorders, diskdrives).

U kunt een aanzienlijke vonk opmerken wanneer de batterij wordt losgekoppeld van de elektromagneetspoel:veel groter dan de vonk die wordt geproduceerd als de batterij eenvoudig wordt kortgesloten. Deze vonk is het resultaat van een hoogspanningsstoot die ontstaat wanneer de stroom plotseling door de spoel wordt onderbroken.

Het effect staat bekend als inductieve "kickback" en kan een kleine maar ongevaarlijke elektrische schok afgeven!

Om te voorkomen dat u deze schok krijgt, mag u uw lichaam niet over de onderbreking in het circuit plaatsen wanneer u de stroom afbreekt!

Gebruik één hand tegelijk om de spoel uit te schakelen en je bent volkomen veilig.

Dit fenomeen zal in meer detail worden onderzocht in het volgende hoofdstuk (DC-circuits).

GERELATEERDE WERKBLAD:

• Basiswerkblad elektromagnetisme en elektromagnetische inductie