Σάββατο, 20 Σεπτεμβρίου 2008

Ανίχνευση μαγνητικού πεδίου σωληνοειδούς

Στόχοι: Η ανίχνευση του μαγνητικού πεδίου ενός σωληνοειδούς, η εύρεση του τρόπου μεταβολής του μαγνητικού πεδίου κατά μήκος του άξονα του σωληνοειδούς, μια εφαρμογή της αμοιβαίας επαγωγής στην ανίχνευση μαγνητικού πεδίου.
Το σωληνοειδές (από το σετ του ζυγού ρεύματος ΗΛ. 305) τροφοδοτείται από εναλλασσόμενη τάση με μέγιστη ένταση ρεύματος 4-5 Α. Το εναλλασσόμενο ρεύμα παράγει εναλλασσόμενο μαγνητικό πεδίο.
Διαπιστώνουμε ισχυρό μαγνητικό πεδίο κοντά στον αυλό του σωληνοειδούς, πλησιάζοντας σιδερένιο καρφί δεμένο σε κλωστή, ή σιδερένια αλυσίδα.
Μάλιστα μια μικρή αλυσίδα αρπάζεται στην μια άκρη του αυλού και βγαίνει στην άλλη άκρη.
Αξίζει να διαπιστώσουμε αν οι μαθητές -τριες γνωρίζουν ότι τα χάλκινα, χρυσά, (τα μη έχοντα fe) αντικείμενα δεν έλκονται. (μάλλον όχι - ούτε αρκετοί πρωτοετείς φοιτητές του Φυσικού το γνωρίζουν)

Το ανιχνευτικό πηνίο τετραγωνικής ή κυκλικής διατομής διαμέτρου 5-6 cm στερεώνεται σε ξύλινο πηχάκι με τους ακροδέκτες του συνδεμένους στην είσοδο Ψ ενός καθοδικού παλμογράφου. Από κάθε σπείρα του μικρού πηνίου ανίχνευσης διέρχεται μεταβαλλόμενη μαγνητική ροή και επομένως στα άκρα του εμφανίζεται εναλλασσόμενη τάση που ενισχύεται κατάλληλα στον παλμογράφο. Το μήκος της κατακόρυφης γραμμής στον παλμογράφο, με τη σάρωση εκτός, είναι ανάλογο του πλάτους του μαγνητικού πεδίου που συναντάει το πηνίο ανίχνευσης, καθώς μετακινείται κατά μήκος του άξονα του σωληνοειδούς
Εντυπωσιάζει το γεγονός ότι καθώς το μικρό ανιχνευτικό πηνίο γυροφέρνει - πλησιάζει το σωληνοειδές, έχουμε στον παλμογράφο μικρή ή μεγάλη γραμμή, αντίστοιχη της τοπικής ισχυρότητας του μαγνητικού πεδίου.
Μετακινώντας το μικρό πηνίο ανίχνευσης κατά μήκος του σωληνοειδούς διαπιστώνουμε την μεταβολή του μαγνητικού πεδίου σε συνάρτηση με την απόσταση x από το άκρο της ξύλινης βάσης. Όπως προκύπτει από τη γραφική παράσταση Β-x το μαγνητικό πεδίο είναι ομογενές με μέγιστο μέτρο στην κεντρική περιοχή του σωληνοειδούς.

Magnetic Field Solenoid
View SlideShare presentation or Upload your own. (tags: physics experiment)

Δεν υπάρχουν σχόλια: