Спостереження взаємодії магніту і струму.
Обладнання: 1) штатив з муфтами і лапкою, 2) В-24 з напругою 6 В або батарея акумуляторів, 3) вимикач кнопковий, 4) магніт дугоподібний, 5) дротяний моток, 6) дроти з’єднувальні.
Ця робота є рядом практичних вправ на застосування правил для визначення напряму руху провідника із струмом в магнітному полі за різних умов.
Перед проведенням досліду дротяний моток підвішують до лапки штатива, як показано на рис.3, і через вимикач приєднують до батареї акумуляторів. До мотка підносять дугоподібний магніт, розташовуючи його спочатку довільно. Включають струм і спостерігають той або інший рух мотка. Потім з багатьох можливих варіантів відносного розташування мотка і магніту вибирають чотири положення, зображених на дошці (рис 4). Для кожного з вказаних випадків вирішують питання, куди рухатиметься моток при тому або іншому напрямі струму.
Напрям силових ліній магнітного поля магніту учні легко знаходять по позначеннях полюсів. Напрям струму в дротяному мотку встановлюють по позначеннях «+» чи «–» на клемах батареї.
Знаючи напрям магнітного поля магніту в тому місці, де розташований моток, і напрям струму в мотку, заздалегідь визначають по відомих правилах напрям і характер руху мотка. Потім включають струм і кожного разу перевіряють правильність свого визначення на досліді.
На малюнках, які учні роблять під час виконання роботи в своїх зошитах, повинні бути показані напрями магнітного поля, напрями струму і руху мотка.
Вельми важливо, щоб учні відмітили наступні стадії в русі мотка: його, поворот, тяжіння до одного з полюсів, нанизування на магніт і, нарешті, просування до нейтралі (середина магніту), де ніякого руху мотка вже не виявляється.
Загальний висновок з проведених спостережень можна сформулювати в завершальній бесіді так: дротяний моток із струмом при своєму русі в магнітному полі завжди розташовується так, щоб охопити найбільше число силових ліній.
Взаємодія двох паралельних струмів
Обладнання: 1) стрічки з фольги з наконечниками – 2 шт., 2) моток дротяний на підставці, 3) рамка від приладу «Виток в магнітному полі», 4) штатив універсальний, 5) провідники з’єднувальні, 6) штепсельна розетка з вилкою або двополюсний перемикач демонстраційний.
Взаємодію струмів доцільно показати на двох дослідах. Спочатку це явище треба представити в найбільш «чистому» вигляді, тобто показати тяжіння і відштовхування двох прямих провідників із струмами однакового і протилежного напрямів.
У досліді для отримання належного ефекту необхідні гнучкі і легкі провідники, які разом з тим повинні витримувати достатньо сильний струм. У суперечності цих вимог і укладає я деяка важкість проведення досліду.
Добрі результати можна отримати, якщо скористатися стрічками з алюмінієвої фольги із паперових конденсаторів. Фольга від рулону, вийнято з коробочки конденсатора, зазвичай розгортається разом з папером, що пристав до неї. Треба, не відшарувавши паперу, відрізувати від фольги дві вузькі стрічки шириною 10 мм і завдовжки 50 см. Шар паперу додасть стрічці велику міцність.
Кінці кожної стрічки закладають в наконечники (рис. 5), за допомогою яких обидві стрічки клемами закріплюють в ізолюючих стрижнях на універсальному штативі, як показано на рис. 6. Така стрічка витримує короткочасний струм до 8 А.
Стрічки не слід натягувати. Злегка згинаючи, їх зближують на відстань 0,5–1 см і кінці приєднують до шкільного електророзподільного щита через штепсельну розетку і вилку, як показано на рис.. Замість штепселя можна скористатися двополюсним перемикачем. При включенні струму в межах 5-8 А стрічки відштовхуються, а при виключенні навпаки – зближуються. Щоб змінити напрям струму в одному з провідників, досить повернути вилку на 180о і знов вставити в розетку. Тепер струми в провідниках матимуть однакові напрями і провідники притягнуться один до одного.
При проведенні досліду не слід включати струм на тривалий час. Для поліпшення видимості корисно скористатися тіньовою проекцією.
Іноді в цьому досліді стрічки сполучають спочатку послідовно, а потім паралельно. Цей спосіб має той недолік, що при перемиканні З паралельного з’єднання на послідовне сила струму в кожному провіднику збільшується удвічі і стрічки можуть перегоріти. У способі, представленому на рис. 6, з’єднання провідників у будь-якому випадку залишається послідовним і величина струму при перемиканні не змінюється.