ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 4

• Назад до змісту

ПІДГОТОВКА ДО ЕКСПЕРИМЕНТУ

1. Перед виконанням роботи згадайте: 1) вимоги безпеки під час роботи з електричними колами; 2) як залежить магнітна дія електромагніту від сили струму, кількості витків і наявності залізного осердя.

1. Під час роботи з електричними колами необхідно складати й розбирати коло лише за вимкненого джерела живлення, перевіряти надійність ізоляції проводів і з’єднань, не торкатися оголених ділянок під напругою та вмикати струм тільки після перевірки кола.
2. Магнітна дія електромагніту посилюється зі збільшенням сили струму в обмотці, зі збільшенням кількості витків обмотки, а також за наявності залізного осердя.

2. Визначте ціни поділок шкал амперметра та динамометра.

Для визначення ціни поділки шкали необхідно знайти різницю двох сусідніх підписаних значень і поділити її на кількість проміжних поділок між ними ($C = \dfrac{a - b}{N}$).
Для стандартного лабораторного амперметра з межею вимірювання $2\text{ А}$ ціна поділки становить $0{,}1\text{ А}$.
Для стандартного лабораторного динамометра з межею вимірювання $4\text{ Н}$ ціна поділки становить $0{,}1\text{ Н}$.

ЕКСПЕРИМЕНТ

4. За допомогою магнітної стрілки або компаса визначте полюси одержаного електромагніту. Опишіть, як ви це зробили.

До одного з торців увімкненого електромагніту піднесли компас або магнітну стрілку. Якщо до торця притягується північний ($N$) полюс стрілки, то цей торець електромагніту є південним ($S$) полюсом; якщо до торця притягується південний ($S$) полюс стрілки, то торець є північним ($N$) полюсом.

5. 1) Використавши реостат, в обмотці електромагніту з більшим числом витків установіть силу струму спочатку 0,5 А, а потім 1,5 А. Порівняйте магнітну дію електромагніту за різної сили струму в обмотці.

За сили струму $1{,}5\text{ А}$ електромагніт притягує більшу кількість залізних ошурків (або показує більшу силу притягування за динамометром), ніж за сили струму $0{,}5\text{ А}$. Збільшення сили струму в обмотці посилює магнітну дію електромагніту.

2) Вийміть стрижень з обмотки, встановіть в обмотці силу струму 1,5 А та визначте, як наявність осердя впливає на магнітну дію електромагніту.

Після виймання залізного стрижня з обмотки магнітна дія котушки суттєво зменшується, і вона притягує значно менше залізних ошурків. Наявність залізного осердя значно посилює магнітне поле електромагніту.

3) Складіть коло (див. рисунок) з електромагнітом, який має менше витків. Установіть у колі струм силою 1,5 А. Визначте, як зменшення числа витків впливає на магнітну дію електромагніту.

Зменшення кількості витків в обмотці електромагніту за однакової сили струму та за наявності осердя призводить до зменшення його магнітної дії.

АНАЛІЗ РЕЗУЛЬТАТІВ ЕКСПЕРИМЕНТУ

Проаналізуйте експеримент і його результати. Зробіть висновок, у якому зазначте, як залежить магнітна дія електромагніту від сили струму, кількості витків в обмотці, наявності залізного осердя.

Магнітна дія електромагніту посилюється зі збільшенням сили струму в обмотці, зі збільшенням кількості витків дроту, а також за наявності залізного осердя.

ТВОРЧЕ ЗАВДАННЯ

Як можна намотати обмотку електромагніту так, щоб у разі під’єднання до нього джерела струму на обох кінцях електромагніту утворилися південні полюси?

Дріт необхідно намотати від середини стрижня до його кінців (або від кінців до середини) у протилежних напрямках намотки. За такого з’єднання напрямок струму біля обох торців стрижня забезпечить утворення південних полюсів на кінцях електромагніту (за правилом правої руки), тоді як посередині стрижня утвориться подвійний північний полюс.