Розробка - Прості досліди з фізики в домашніх умовах: «Дослід – магнітне поле навколо провідника з струмом»

                Прості досліди з фізики в домашніх умовах 

А. Ейнштейн сказав: «Істина — це те, що витримує перевірку дослідом».

Досліди з фізики допоможуть ввійти до чудесного світу знань. Для учнів 5 -11 класів вони будуть нескладними. Зрозумівши основні фізичні принципи і закони, учні відчувають себе більш впевнено. 

   Щоб вивчення законів фізики в домашніх умовах було безпечним, необхідно дотримуватися запобіжних заходів:

1.  Абсолютно всі експерименти необхідно проводити за участю дорослих. 

2.  Необхідно бути особливо уважними, якщо використовуються гострі, колючоріжучі предмети, відкритий вогонь. При цих дослідах присутність дорослих обов'язкова.

3.  Використання отруйних речовин заборонено.  

Дослід – магнітне поле навколо провідника з струмомДля експерименту знадобляться:

•              компас ;

•              провідник діаметром 1,5…3 мм, довжиною 10…12 см;

•              два провідника, довжиною 15…20 см;

•              гальванічний елемент на 1,5 В типу АА;

•              перемикач двохпозиційний;

•              нормально розімкнута кнопка.

    Цих предметів досить для того, щоб повторити дослід Ерстеда в домашніх умовах.    

     На початку 19 століття три важливих відкриття змінили погляд на магнетизм: у 1819 році Ганс Християн Ерстед  відкрив, що електричний струм створює навколо себе магнітне поле. у 1820 році Жан –Батіст Біо і Фелікс Савар відкрили закон, названий їх іменем, що дозволяв знайти напруженість магнітного поля в будь-якій точці навколо провідника зі струмом. 

  Для демонстрації досліду Ерстеда необхідно зібрати схему, яка наведена на рис.1.

    Якщо перемикач SA1 знаходиться в I-му положенні, то буде +1,5 В прикладено до правого кінця основного провідника, -1,5 В до лівого кінця провідника при натискуванні кнопки SB1.    Якщо перемикач SA1 знаходиться в II-му положенні, то буде -1,5 В прикладено до правого кінця основного провідника, +1,5 В до лівого кінця провідника при натискуванні кнопки SB1.      Для індикації наявності магнітного поля використовується компас з магнітною стрілкою. Для проведення досліду необхідно виготовити пристрій, по описаній вище схемі; який показано на фото 1. Пристрій необхідно розташувати так, щоб провідник був в напрямку південь- північ і під провідником поставити компас. Провідник на основній ділянці  мідний діаметром 1.5…3 мм., а від крайніх точок  до перемикача багатожильний, з перерізом S= 4,5 мм², або два провідника з меншим перерізом, ввімкнених паралельно.

                                    Фото 1

    Підключати пристрій з провідником слід на короткий час, щоб менше розряджати гальванічний елемент. Слід зауважити, що елемент повинен бути «свіжий», інакше  він не забезпечить достатній струм в режимі «короткого замикання». В даній схемі струм в ланцюгу обмежується внутрішнім опором елемента живлення. 

  Стрілка компаса і провідник повинні бути паралельні  до подачі струму в провідник. Якщо подати струм в провідник, то стрілка компаса відхилиться вліво, або вправо- в залежності від напрямку струму в провіднику. Напрям струму змінюється перемикачем SA1. Як показує експеримент, при малому струмові 2…3 А буде незначне відхилення стрілки компаса від взаємодії магнітних полів провідника і стрілки компаса. Навіть незначне відхилення стрілки вказує на наявність магнітного поля навкруг провідника. Без впливу магнітного поля Землі стрілка компаса відхилялась би на значно більший кут.           

  Література:

         1. Дмитро Бабин, Прості досліди з фізики в домашніх умовах, Дослід - магнітне поле навколо провідника з струмом, Інтернет     https://radioelectronics-ur5ydn.jimdofree.com/     

Автор: Бабин Дмитро Святославович