Дослід 8(а). Отримання індукційного струму при русі провідника в магнітному полі

Обладнання: 1) вольтметр демонстраційний на 5 в; 2) магніт дугоподібний; 3) батарея акумуляторів; 4) штатив універсальний; 5) дроти сполучні; 6) моток дротяний на підставці. У дослідах з електромагнітної індукції учні вперше зустрічаються з джерелом струму, яке не може мати постійних позначень на полюсах. Єдиною ознакою, по якій в таких випадках можна буде експериментально визначити напрямок струму в ланцюзі, є напрямок відхилення стрілки гальванометра. Звідси виникає необхідність встановити зв'язок між цими двома явищами. До затискачів демонстраційного вольтметра приєднують батарею акумуляторів так, як це робиться при вимірюванні напруги. Визначивши напрямок струму в ланцюзі по позначенням полюсів на затискачах батареї, укладають: напрямок струму в вольтметрі протилежно напрямку відхилення його стрілки. Щоб запам'ятати результат, корисно зафіксувати його на класній дошці у вигляді схеми (рис. 8). Далі відключають від вольтметра додатковий опір і вставляють шкалу з нулем посередині, а стрілку ставлять на нуль. Учням треба пояснити, що в такому вигляді приладом можна виявляти дуже слабкі струми і визначати їх напрям.

Прилад називається гальванометром. Досліди по індукції виконуються в такій послідовності. Поруч з гальванометром встановлюють добре намагнічений дугоподібний магніт (мал. 9). Затискачі гальванометра з'єднують довгим дротом (1-1,5 м) і, взявши провід двома руками, перетинають їм магнітні силові лінії між полюсами магніту. Стрілка гальванометра дає дуже слабке, але все таки помітне відхилення. Стрілка відхиляється в один бік, коли провід опускають вниз, і в інший бік, коли провід піднімають вгору. Коли провід переміщають у будь-якому горизонтальному напрямку, стрілка не відхиляється.

Рис.8 Напрям струму в Рис.9 Демонстрація індукції струму

колі і відхилення стрілки в прямому провіднику

гальванометра

Проведені досліди дозволяють з'ясувати і зафіксувати умови, за яких у провіднику порушується індукційний струм, і ввести правило правої руки. 2. Згортають невелику ділянку проводи, приєднаного до гальванометра, у кільце і, надягши його на полюс магніту, отримують більш сильне відхилення стрілки. Потім поступово збільшують кількість витків в мотку і з кожним разом отримують все більший індукційний струм. 3. Беруть спеціальний дротяний моток на підставці зі встановленими на ній затискачами і приєднують його до затискачів гальванометра (мал. 10).

Рис.10 Індукція струму в дротяному мотці

Учням пропонують визначити, як буде вести себе стрілка гальванометра, якщо всередину дротяного мотка ввести прямої магніт тим чи іншим полюсом. Для вирішення поставленого питання використовують правило правої руки, потім результат перевіряють дослідом. Тут же експериментально показують, що явище індукції протікає так само, якщо магніт закріпити, а переміщати щодо його полюсів моток.