Praktikum školních pokusů z fyziky – Fy2MP_SkP2 Školní pokusy 2 - jedná se o pracovní verzi podkladu pro praktika školních pokusů - předmět je určený pro studium učitelství fyziky na 2. Stupni X. Magnetické pole elektrického proudu Pomůcky: vodiče, dva rovnoběžné vodiče a mezi nimi magnetky (OERSTED), železné piliny, čtvercová cívka, čtvercový papírový karton, stabilizovaný zdroj el. napětí, rozkladný transformátor, cívka 600Z, 300Z, 200Z, 100Z a 6Z, měděný drát, plochá baterie, ampérmetr, reostat, vodič ohnutý do závitu s magnetkou uprostřed, model žákovského galvanometru, model solenoidu, magnetka, železné jádro, zvonkový drát, silný hřebík, dvě lehké cívky zavěšené na delších drátcích, ocelová tyčinka, siloměr, pružina, stojan, dva válečky z měkké oceli, Polský elektromagnet, zvoncový elektromagnet, kádinka, model elektromagnetického relé, dva pružné plíšky, model elektrického zvonku, hrazdička ze silného měděného vodiče, podkovový magnet * do elektrického obvodu zapojte pomůcku – dva rovnoběžné vodiče a mezi nimi magnetka – existence magnetického pole v okolí vodiče (ověření platnosti Ampérova pravidla pravé ruky) * strukturu magnetického pole přímého vodiče protékaného stejnosměrným proudu indikujte pomocí indukčních čar modelovaných železnými pilinami (jednotlivý vodič nahraďte stranou čtvercové cívky, která prochází čtvercovým papírovým kartonem), připojte k napětí 6V – magnetické pole přímého vodiče tento experiment lze demonstrovat také s použitím zdroje střídavého proudu, na uzavřeném jádře rozkladného transformátoru máme cívku 600Z připojenou k síťovému napětí 220V a cívku 6Z, k níž je připojen svisle vedený silný měděný drát procházející kolmo orientovanou papírovou plošinkou, na níž se vytvářejí pilinové obrazce – magnetické pole přímého vodiče * do obvodu se zdrojem stejnosměrného proudu (plochá baterie), ampérmetrem a reostatem (20 - 50Ω) zapojte přímý vodič ohnutý do závitu (uprostřed je umístěna magnetka) – magnetické pole cívky protékané stejnosměrným proudem * demonstrujte žákovský galvanometr, vysvětlete princip jeho funkce * zapojte do elektrického obvodu model solenoidu – magnetické pole vytvořené solenoidem * na karton vložený do dutiny cívky z rozkladného transformátoru (100 – 200Z) po uzavření elektrického obvodu sypte železné piliny a současně na karton lehce ťukejte tužkou (zdrojem je plochá baterie) – homogenní magnetické pole v dutině cívky * cívku (200 – 300Z) umístěte na stoje tak, aby po změně polarity zdroje (plochá baterie) byla výchylka magnetické střelky prokazatelná, změnou směru proudu v cívce a následnou změnou smyslu vychýlení magnetky prokážete, že směr magnetického pole cívky závisí na směru protékajícího proudu, cívka se stala elektromagnetem – orientace magnetických pólů cívky a vliv jádra na silové působení pole cívky opakujte experiment za podmínky, že do dutiny cívky bylo vloženo železné jádro * zhotovte si elektromagnet – naviňte několik závitů (20 – 40) zvonkového drátu na jádro z magneticky měkké oceli (např. silný hřebík), takto vytvořenou cívku připojte k ploché baterii - elektromagnet o indikujte vzniklé magnetické pole magnetkou o ověřte Ampérovo pravidlo pro určení pólů cívky o demonstrujte magnetické účinky takto zhotoveného elektromagnetu pomocí drobných železných předmětů * dvě lehké cívky zavěšené na delších drátcích připojte sériově k ploché baterii, změňte směr proudu v jedné z cívek – chování cívek napájených stejnosměrným proudem * demonstrujte princip feromagnetického měřícího přístroje s vtažným jádrem na cívce (300Z) a ocelové tyčince zavěšené na pružině nebo siloměru nad dutinou cívky (použijte stejnosměrné napětí 4 – 8V), ukažte závislost výchylky jádra na napětí a proudu – princip feromagnetického měřicího přístroje * do dutiny šikmo položené cívky (600Z) vložte dva válečky z měkké oceli, cívku opakovaně připojujte ke zdroji napětí (4 – 8V) – princi elektromagnetického měřicího přístroje * demonstrujte nosnost elektromagnetu sestaveného z cívky 200Z nasazené na uzavřeném jádře a připojené k ploché baterii (Polská výroba) – elektromagnet * demonstrujte nosnost zvoncového elektromagnetu napájeného termočlánkem (jeden konec chladíte ponořením do vody v kádince, druhý zahříváte plamenem plynového kahanu) – elektromagnet * podejte teoretický výklad podle schematického nákresu – rozlište tzv. vinutí cívky C a vinutí cívky S (písmena připomínají tvar vinutí u základen cívek kreslený v půdorysu) * demonstrujte elektromagnetické relé * sestavte elektromagnetický přerušovač z cívky 200Z, dvou pružných plíšků a zdroje stejnosměrného napětí (plochá baterie) – elektromagnetický přerušovač * zapojte do elektrického obvodu model elektrického zvonku, vysvětlete princip, na kterém funguje – elektrický zvonek * hrazdičku ze silného měděného vodiče zavěste na dlouhé drátky a umístěte ji mezi póly silného magnetu, přes reostat (asi 30Ω) a ampérmetr, připojte ke zdroji stejnosměrného napětí (asi 6V) – ověřte pravidlo levé ruky * cívku (asi 20 – 40Z) zavěste na delší měkké vodiče a umístěte její dolní stranu mezi póly magnetu – vychýlení cívky v magnetickém poli