Ústav fyzikální elektroniky PřF MU
Fyzikální praktikum pro nefyzikální obory
Pracovní list
Úloha 10: Magnetismus
Jméno: Naměřeno:
Skupina: Otestováno:
Magnetické pole magnetů a stacionárních elektrických proudů
1. Pomocí feromagnetických pilin nebo ﬂux fólie zviditelněte magnetické indukční čáry od různých
magnetů (podkovovitý, tyčový).
tyčový magnet podkovovitý magnet
2. Pomocí feromagnetických pilin zviditelněte magnetické indukční čáry přímého vodiče, solenoidu,
dvou solenoidů zapojených buď souhlasně, nebo proti sobě.
přímý vodič solenoid
1
dva solenoidy zapojené souhlasně dva solenoidy zapojené proti sobě
Silové působení na náboj v magnetickém poli
1. Demonstrujte vzájemné silové působení dvou rovnoběžných proudovodičů pro dvě vzájemné orientace
proudu. Zakreslete Lorentzovu sílu, kterou působí magnetické pole jednoho vodiče na
elektron v druhém vodiči souhlasně protékaném elektrickým proudem.
Vodiče protékané elektrickým proudem souhlasně se přitahují odpuzují.
Vodiče protékané elektrickým proudem nesouhlasně se přitahují odpuzují.
2. Demonstrujte působení silového momentu na proudovou smyčku v magnetickém poli. Co se stane
při sepnutí obvodu?
Při změně směru proudu se smyčka natáčí stejným způsobem jako před změnou
natáčí do opačného směru na magnetické pole nereaguje.
Hallův jev a měření magnetického pole
1. Ampérmetrem změřte proud protékající cívkou, Hallovou sondou změřte velikost magnetické indukce
v ose válcové cívky v jejím středu a na koncích. Ze získaných hodnot proudu spočítejte
magnetickou indukci a porovnejte s naměřenými hodnotami:
proud v cívce I= vypočtené indukce: BStred = BKraje =
naměřené indukce: BStred = BKraje =
Výpočty, porovnání, komentáře k experimentům:
2
2. Určete orientaci zemského magnetického pole v laboratoři porovnáním s polem solenoidu. Zvolte
vhodný způsob s pomocí prostředků, které máte k dispozici.
Postup:
Látky v magnetickém poli
1. Pokuste se ze silových účinků nehomogenního magnetického pole působícího na neznámý vzorek
určit, o jakou látku se jedná, víte-li, že vzorky jsou zhotoveny z pyrolytického graﬁtu, bizmutu,
paládia, platiny.
1 2 3 4
prvek
2. Měřením Curiovy teploty tří různých vzorků určete, o jaké materiály se jedná, víte-li, že jsou to
prvky.
1 2 3
3
tmer
ttab
látka
3. Ze několika (4) feritových čtvercových magnetů se pokuste poskládat
a) jeden 4 x delší magnet
b) magnet s 4x větší plochou tak, že výsledný magnet má orientací magnetického pole kolmou
na čtvercovou plochu.
Která z operací se provádí snadněji a proč?
4. V magnetickém obvodu s cívkou zmagnetujte (proudovým impulsem z akumulátoru) různé oceli.
Vyzkoušejte si, jak velkou sílu potřebujete k odtržení kvádříku oceli od jádra. Po odtržení kvádřík
opět k jádru přiložte a znovu určete sílu potřebnou k odtržení. Rozdíl vysvětlete.
5. Změřte pomocí Hallovy sondy magnetickou indukci na pólech vámi zmagnetovaných vzorků,
výsledky okomentujte:
6. Odmagnetujte vzorky
(a) postupným zvyšováním stejnosměrného proudu v cívce, do níž je vložen magnetický vzorek
(jak musí být vzorek orientován vůči indukčním čarám pole uvnitř cívky?)
(b) v cívce protékané střídavým proudem
Hallovou sondou určete zbytkovou magnetickou indukci B.
Po odmagnetování byly vzorky nemagnetické slabě magnetické magnetické.
Komentáře k experimentu:
4