Post on 07-Jan-2017
Γραφικές παραστάσεις τάσης από επαγωγή με το MultiLog
Γουρζής Στάθης – Φυσικός, Συνεργάτης ΕΚΦΕ Λευκάδος 2008 – 2012 Εργαστήριο Φυσικών Επιστημών Νυδριού Λευκάδος
Από το σχολικό βιβλίο της Φυσικής Β΄ Λυκείου …
Στο εργαστήριο Φυσικών Επιστημών του σχολείου μας, για να μελετήσουμε το φαινόμενο της επαγωγής, θα χρησιμοποιήσουμε …
Τέσσερα πηνία, των 300, 600, 1200 και 24.000 σπειρών, μαζί με τέσσερεις μαγνήτες …
Ν = 300
Ν = 600
Ν = 1200
Ν = 24.000
… το MultiLog με τους αισθητήρες του μαγνητικού πεδίου και της τάσης …
… μαζί με το πρόγραμμα DB-Lab 3.2 …
… και τον Η/Υ του εργαστηρίου …
Ανοίγουμε το MultiLog …
Συνδέω τον αισθητήρα της
τάσης …
… και επαληθεύω την αναγνώρισή
του από το MultiLog …
« Port » « Range »
Μετά συνδέω τον αισθητήρα του μαγνητικού
πεδίου …
… και επαληθεύω την αναγνώρισή
του από το MultiLog …
« Port » « Magnet_L»
Ξεκινάμε το πρόγραμμα DB-Lab 3.2 …
… και από το Μενού « Καταγραφέας » επιλέγουμε « Πίνακας Ελέγχου » …
… ενώ από το Μενού « Σημεία » επιλέγουμε « 1000 », και από το « Ρυθμός » επιλέγουμε « 100 / sec » …
Συνδέουμε τον αισθητήρα της τάσης, στα άκρα του
πηνίου των 300 σπειρών …
… και ύστερα συνδέουμε τον αισθητήρα του
μαγνητικού πεδίου, σε μια θέση ώστε να μετρά το πεδίο μέσα στο πηνίο …
Ν =300
Ξεκινάμε τις μετρήσεις με το πηνίο αυτό των Ν = 300 σπειρών …
Πλησιάζω και απομακρύνω, πρώτα τον βόρειο πόλο του ενός μαγνήτη …
… και μετά τον βόρειο πόλο και των δύο μαγνητών, ενισχύοντας έτσι το μαγνητικό πεδίο …
Φάση Α
Φάση Β
… κατόπιν πλησιάζω και απομακρύνω τον νότιο πόλο του μαγνήτη …
… και τον νότιο πόλο και των δύο μαγνητών, ενισχύοντας πάλι το μαγνητικό πεδίο …
Φάση Γ
Φάση Δ
Α
Β
Γ
Δ
Η επαγωγική τάση έχει μέγιστη θετική τιμή κοντά στα 20 mV …
… ενώ το μαγνητικό πεδίο έχει μέγιστη θετική τιμή κοντά στα 2,5 mT …
Α
Β
Γ
Δ
Παρατηρούμε την δημιουργία της επαγωγικής τάσης και την διάρκειά της, όσο διαρκεί και η μεταβολή του μαγνητικού πεδίου, όσο διαρκεί δηλαδή και η κίνηση του μαγνήτη …
Φάση Α Ν
Ν Ν
S
S S
Πλησιάζω και απομακρύνω πάλι , πρώτα τον βόρειο πόλο του άλλου μαγνήτη …
… και μετά τον βόρειο πόλο και των δύο μαγνητών, ενισχύοντας το μαγνητικό πεδίο …
Φάση Β
… κατόπιν πλησιάζω και απομακρύνω τον νότιο πόλο του μαγνήτη …
… και τον νότιο πόλο και των δύο μαγνητών, ενισχύοντας πάλι το μαγνητικό πεδίο …
S
S S
Ν
Ν Ν
Φάση Γ
Φάση Δ
Η επαγωγική τάση έχει μέγιστη θετική τιμή κοντά στα 40 mV …
… ενώ το μαγνητικό πεδίο έχει μέγιστη θετική τιμή κοντά στα 10 mT …
Α
Β
Γ Δ
… και εδώ φαίνεται ότι η δημιουργία της επαγωγικής τάσης και η διάρκειά της, είναι ίση με τη διάρκεια της μεταβολής του μαγνητικού πεδίου …
Συνδέουμε τώρα τον αισθητήρα της τάσης, στα άκρα του πηνίου
των 600 σπειρών …
… και ύστερα συνδέουμε πάλι τον αισθητήρα του
μαγνητικού πεδίου, σε μια θέση ώστε να μετρά το πεδίο μέσα στο πηνίο …
Συνεχίζουμε τις μετρήσεις μας με το πηνίο των Ν = 600 σπειρών …
Ν =600
… ενώ η μέγιστη θετική τιμή της είναι κοντά στα 60 mV …
… και το μαγνητικό πεδίο έχει μέγιστη αρνητική τιμή
κοντά στα 4,5 mT …
Η επαγωγική τάση διαρκεί όσο και η μεταβολή του μαγνητικού πεδίου …
S Ν S
S S
Ν
Ν Ν
Εδώ έχει μέγιστη θετική τιμή κοντά στα 120 mV …
… και το μαγνητικό πεδίο έχει μέγιστη θετική τιμή
κοντά στα 10 mT …
Η επαγωγική τάση διαρκεί όσο και η μεταβολή του μαγνητικού πεδίου …
… και ύστερα συνδέουμε και τον αισθητήρα της τάσης, στα άκρα του πηνίου των 1200 σπειρών …
Συνδέουμε πάλι τον αισθητήρα του μαγνητικού πεδίου, σε μια θέση ώστε να μετρά το πεδίο μέσα
στο πηνίο …
Συνεχίζουμε τώρα τις μετρήσεις μας με το πηνίο των Ν = 1200 σπειρών …
Ν =1200
Η μέγιστη αρνητική τιμή της είναι κοντά στα 90 mV …
… και το μαγνητικό πεδίο έχει μέγιστη θετική τιμή
κοντά στα 8 mT …
Η επαγωγική τάση διαρκεί όσο και η μεταβολή του μαγνητικού πεδίου …
S
S S
S Ν Ν
Ν Ν
Η μέγιστη θετική τιμή εδώ είναι κοντά στα 120 mV …
… ενώ το μαγνητικό πεδίο έχει μέγιστη θετική τιμή
κοντά στα 7 mT …
Η επαγωγική τάση διαρκεί όσο και η μεταβολή του μαγνητικού πεδίου …
Συνδέουμε πάλι τον αισθητήρα του μαγνητικού πεδίου, σε μια θέση ώστε να μετρά το πεδίο μέσα
στο πηνίο …
… και ύστερα συνδέουμε και τον αισθητήρα της τάσης, στα άκρα του
πηνίου των 24000 σπειρών …
Θα ολοκληρώσουμε τις μετρήσεις μας με το πηνίο των Ν = 24000 σπειρών …
Η επαγωγική τάση διαρκεί όσο και η μεταβολή του μαγνητικού πεδίου …
Η μέγιστη θετική τιμή της είναι κοντά στα 600 mV …
… και το μαγνητικό πεδίο έχει μέγιστη αρνητική τιμή
κοντά στα - 6 mT …
S
Ν Ν
Ν Ν S
S S
Η μέγιστη θετική τιμή της είναι κοντά στα 2000 mV … … και το μαγνητικό πεδίο
έχει μέγιστη θετική τιμή κοντά στα 9 mT …
Η επαγωγική τάση διαρκεί όσο και η μεταβολή του μαγνητικού πεδίου …
Τέλος πειράματος …