Варианты опытов по теме Опыт 1. Опыт Эрстеда

Вариант 1. Оборудование: стрелка магнитная на подставке, реостат, выключа­тель демонстрационный, источник на 3,5 В, провод длиной 1 м, штатив (2 шт.), магнит, наклонное зеркало, провода.

Рис. 151

Установку собирают по рисунку 151, где 3 — наклонное зерка­ло. Провод АВ зажимают в лапках штатива и располагают, воз­можно, ближе к стрелке. Концы провода АВ через реостат и ключ подсоединяют к источнику. С помощью магнита стрел­ку ориентируют вдоль провода (если в этом есть необходимость). На реостате устанавливают сопротивление 1 — 1,5 Ом. При замыка­нии выключателя стрелка поворачивается вокруг оси на некото­рый угол, стремясь установиться перпендикулярно проводу.

В другом варианте стрелку устанавливают на проекционное поле кодоскопа (или аппарата ФОС-67). Над стрелкой протяги­вают провод, укрепленный в лапках штатива. Опыт наблюдают в проекции.

Вопрос. В какую сторону повернется северный полюс магнитной стрел­ки в опыте Эрстеда, если ток течет слева направо, а магнитная стрелка находится под проводом? над проводом?

Опыт 2. Движение проводника с током в магнитном поле

Вариант 1. Оборудование: провод-качели, магнит ду­гообразный, реостат, выключатель, источник тока ВС-24 или ВС 4-12, штатив, провода.

Рис. 152

Для провода-качелей применен гибкий провод в хлорвиниловой изоляции, припа­янный к медному проводу диаметром 1 — 2 мм. Установку собирают по рисунку 152. Концы гибкого провода А и В через вы­ключатель и реостат сопротивлением 1 — 2 Ом подключают к источнику. При за­мыкании цепи на проводник с током дей­ствует сила со стороны магнитного поля ду­гообразного магнита. Направление этой си­лы можно менять как изменением направ­ления силы тока, так и поворотом магнита на 180°, т. е. изменением направления маг­нитного поля на противоположное.

Вопрос. В каком направлении действует сила на проводник, помещенный между полюсами магни­та (рис. 152; северный полюс расположен вверху), если конец провода А соединен с положительный полюсом источника тока?

Вариант 2. Для опыта по движению проводника с током в магнитном поле можно применить самодельный прибор, показанный на рисунке 156. К рельсам через проводники подводят напряжение. На металлический каток, по которому течет ток, действует сила со стороны магнитного поля дугообразного магнита. Сравните достоинства и недостатки двух вариантов опыта.

Рис. 156

Опыт 3. Движение рамки с током в магнитном поле

Вариант 1. Оборудование: прибор для демонстрации вращения ранки с током в магнитном поле, магниты пряные, подставки для магнитов, выключатель демонстрационный, ящик-подставка.

Рамку от прибора для демонстрации вращения рамки с током в магнитном поле подвешивают на двух гибких проводах, которые зажимают в лапке штатива. Концы провода А через выключатель и реостат подсоединяют источнику. Рамку располагают в плоскости магнитов (см. рис. 147). При замыкании ключа рамка поворачивается. Можно показать, что с увеличением силы тока момент вращения будет больше.

Рис. 147 Рис. 153

Вариант 2. Оборудование: прибор для демонстрации вращения ранки с током в магнитном поле, магниты пряные, подставки для магнитов, выключатель демонстрационный, ящик-подставка.

Прибор для демонстрации вращения рамки с током в магнитном поле с установленными кольцами помещают между полюсами магнитов (рис. 153). Зажимы прибора через реостат и выключатель соединяют с источником. При замыкании выключателя можно продемонстрировать поворот рамки.

Вопрос. К какому полюсу источника тока подключен конец провода А, если в установке, собранной по рисунку 147, при замыкании ключа рамка начинает вращаться по часовой стрелке (вид сверху)?