Прилад калашника для дослідів взаємодії магнітного поля і провідника зі струмом

1. Прилад для дослідів взаємодії магнітного поля і провідника зі струмом, що має рамку з провідником струму, з'єднану з вимірювальним пристроєм, джерело живлення, основу, на якій закріплена основна стійка, магніт, який відрізняється тим, що має додаткову рамку з провідником струму, з'єднану з першою рамкою, рамки встановлені C2 2 (19) 1 3 Прилад може мати відношення коротких сторін рамок з провідником струму одна до одної, по крайній мірі, як 1:2. Основа може мати форму круглого диску на боковій поверхні якого нанесена градуїровочна шкала. Наявність двох рамок дає можливість виявити взаємодію магнітного поля і провідника зі струмом в залежності від довжини провідника. Виконання магніту П-подібним і встановленим на основі з можливістю його обертання навкруги осі дозволяє визначити залежність величини і напрямку сили Ампера від кута повороту магніту, а також вимірювати величину ЕРС (електрорушійної сили) в залежності від швидкості обертання цього магніту. Використання динамометра у якості вимірювального пристрою робить процес виявлення ваги рамок менш трудомістким. Використання всіх істотних ознак, включаючи відмінні, дозволить розширити функціональні можливості приладу, а також суттєво спростити процес вимірювання. Конструкція приладу пояснюється кресленням. На Фіг.1 схематично зображено загальний вигляд приладу. На Фіг.2 зображено вигляд збоку. На Фіг.3 зображено вигляд ззаду. На Фіг.4 зображена аксонометрія приладу. Прилад містить основу 1, яка має форму круглого диску і на якій закріплені основна 2 і дві направляючі стійки 3, 4 та Пподібний магніт 5 із різнокольоровими прямокутними полюсами. На площині основи 1 і на її боковій поверхні нанесена градуїровочна шкала. Пподібний магніт 5 встановлений в основі 1 з можливістю обертання навколо осі 6. На основній стійці 2 закріплений динамометр 7, на який можуть кріпитися рамки 8 (менша) і 9 (більша) закріплені між собою і встановлені одна в одну в одній площині. Коротка сторона меншої рамки 8 кратна 2 відносно меншої сторони більшої рамки 9. Рамки 8 і 9 встановлені між направляючими стійками 3 і 4, і фіксуючими площинами 10, 11 таким чином, що мають можливість рухатися тільки в вертикальній площині, яка проходить крізь середину основи 1. Північний полюс магніту 5 має стрілку 12, що показує кут в градусах між напрямком індукції магнітно 83125 4 го поля і напрямком струму в рамках 8 і 9. На основній стійці 2 є клеми 13, 14, 15, до яких приєднуються початок і кінець витків рамок 8 і 9. Постійний магніт 5 може мати , по крайній мірі, два додаткових магніта 16, 17. Прилад працює в такий спосіб. Наприклад, для демонстрування закону Ампера встановлюють стрілку полюсу магніту 5 на 90° по шкалі на площині основі 1. Визначають вагу рамок 8 і 9 по динамометру 7. Пропускають через рамку 8 постійний струм, регулюючи його на джерелі живлення (на кресленні не показано), фіксують показання динамометра при зміні сили струму в рамці 8 і визначають силу Ампера для кожного з цих показань, віднімаючи значення ваги рамок 8 і 9 від поточного показання динамометра 7. Таким чином, по отриманим значенням сили визначають залежність сили Ампера і її напрямок від величини і напрямку струму в рамці 8 при незмінному значенні магнітної індукції. Виключають рамку 8 і підключають рамку 9 до джерела живлення і при тих же значеннях струму в рамці 9 фіксують значення сили Ампера. За результатами вимірювань сили Ампера для рамок 8 і 9 при однакових значеннях сили току в рамках 8 і 9 визначають залежність сили Ампера від довжини провідника. При незмінних значеннях струму і довжини провідника фіксують значення сили Ампера при різних кутах повороту постійного магніту 5. За результатами визначають залежність сили Ампера від кута повороту магніта. Залежність сили Ампера від напрямком магнітної індукції виявляють при пропусканні струму через рамку 8 або 9 ті ж значення струму, що і в попередніх випадках, визначаючи силу Ампера додаючи до магніту 5 додаткові магніти 16, 17. Пропонований пристрій при використанні має таки переваги: - підвищується ефективність демонстраційних експериментів, шляхом встановлення якісної і кількісною залежністю між фізичними величинами; - розкривається фізичний зміст законів фізики; - значно скорочується час на проведення експериментів. 5 83125 6 7 Комп’ютерна верстка В. Клюкін 83125 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601