Електромагніт

Електромагніт

Учні досліджують, як поводиться провідник зі струмом, намотаний на залізне осердя (стрижень із нержавкої сталі).

При цьому вони спостерігають, що така установка магнітно притягує предмети, які містять залізо.

Крім того, вони бачать, що ця дія виникає саме від поєднання котушки і залізного осердя, бо кожна частина окремо не має магнітних властивостей або має їх лише слабкі.

Попередні знання

• Для цього досліду учні вже мають знати основне про магніт і його властивості.
• Зокрема те, що магніт має північний і південний полюси і що він може притягувати й відштовхувати предмети.

Принцип

• Котушка зі струмом створює магнітне поле.
• Залізна деталь усередині котушки підсилює магнітне поле, і утворюються північний та південний полюси.
• Магнітне поле існує лише доти, доки в котушці тече струм.

Навчальна мета

• Установка магнітно притягує предмети, які містять залізо.
• Ця дія виникає від поєднання котушки і залізного осердя, бо кожна частина окремо не має магнітних властивостей або має їх лише слабкі.

Завдання

• Учні беруть дріт і намотують його на стрижень із заліза чи нержавкої сталі.
• Вони пропускають крізь дріт електричний струм і спостерігають, як він діє на інші предмети.

Для цього досліду діють загальні правила безпечного експериментування на уроках природничих наук.

Електромагніт на звалищі металобрухту

Електромагніти часто застосовують у побуті. Найчастіше тоді, коли предмети треба притягнути магнітом лише на короткий час:

• Вантажопідіймальний магніт: його часто можна побачити на звалищі металобрухту - ним піднімають залізні деталі й перекладають в інше місце.
• Протипожежні двері: двері тримає відчиненими магніт. Щойно хтось увімкне пожежну тривогу, магніт вимикається і двері зачиняються самі.
• При сортуванні сміття: залізні предмети відділяють від решти відходів магнітом.

• Візьми дріт і намотай його на стрижень із заліза чи нержавкої сталі.
• Пропусти крізь дріт електричний струм і поспостерігай, як він діє на інші предмети.
• Перш ніж почати дослід, поміркуй, чи діє кабель, крізь який тече струм, як магніт.
• Запиши свої спостереження і дай відповіді на запитання в протоколі.

• Збери дослід так, як показано вгорі ліворуч.
• Простеж, щоб перед приєднанням батареї вимикач був вимкнений.
• Для цього переведи важілець угору, як на малюнку внизу ліворуч. Так ти впевнишся, що струм колом не тече. Вмикай вимикач лише під час вимірювання, а потім знову вимикай.
• Змінюй установку лише тоді, коли вимикач вимкнений!

Візьми відрізок монтажного дроту завдовжки близько 10 см.

• Зніми з обох кінців невелику частину ізоляції. Це важливо, щоб затискачі "крокодил" потім могли торкатися дроту.
• Візьми стрижень із нержавкої сталі (якщо не впевнений, перевір магнітом).
• Кілька разів намотай монтажний дріт на стрижень із нержавкої сталі. Простеж, щоб обидва кінці дроту лишалися вільними!

Збери електричне коло в такому порядку:

батарея - вимикач - монтажний дріт (намотаний на стрижень) - батарея

З'єднай частини між собою кабелями.

• У синій модуль кабелі можна встромити прямо.
• На полюси батареї і на кінці монтажного дроту начепи по одному затискачу "крокодил". У них потім можна встромити кабель.

Розклади на столі канцелярські скріпки, цвяхи та інші дрібні предмети.

Візьми в руку за один кінець залізне осердя з намотаним дротом. Піднось його другим кінцем по черзі до предметів на столі й спостерігай, що відбувається.

Увімкни вимикач. Тепер коло замкнене!

Знову піднеси стрижень до предметів на столі й поспостерігай, що відбувається.

Знову вимкни вимикач!

Чи сталося щось під час вимикання? Запиши свої спостереження в протоколі.

• Витягни стрижень із намотаного дроту.
• Увімкни вимикач. Тепер коло замкнене!
• Піднеси змотаний у котушку дріт до предметів на столі.
• Знову вимкни вимикач!
• Чи поводиться котушка без стрижня інакше? Запиши свої спостереження в протоколі.

Струм увімкнено:

Як поводяться дріт і стрижень із нержавкої сталі, якщо підносити їх до предметів окремо?

Після того як виконаєш досліди, дай відповідь, які з наведених тверджень правильні