174 Α - Μεταβολή μαγνητικού πεδίου –

Ευθύγραμμος ρευματοφόρος αγωγός

Γουρζής Στάθης – Φυσικός

Γενικό Λύκειο Νυδριού Λευκάδος

Στο σημερινό μας πείραμα,

θα προσπαθήσουμε να

παρατηρήσουμε την μεταβολή του

μαγνητικού πεδίου σε έναν

ευθύγραμμο ρευματοφόρο αγωγό,

χρησιμοποιώντας πηγές, μπαταρίες,

διαφόρων τύπων …

Θα χρειαστούμε έναν μεταλλικό αγωγό, από τα «παλιά» εργαστήρια του Γυμνασίου …

… το Multilog, μαζί με τον

αισθητήρα του μαγνητικού

πεδίου ...

… ψαλιδάκι, μονωτική ταινία, μια πυξίδα και διακόπτη, μαζί με μερικά καλώδια …

… βάσεις στήριξης, μικρές μεταλλικές ράβδους, συνδέσμους και λαβίδες …

… τον Η/Υ του εργαστηρίου …

… και τον προβολέα του.

Συναρμολογούμε την πρώτη μεταλλική βάση στήριξης …

… και τοποθετούμε τον αγωγό …

… στερεώνοντάς τον καλά, σφίγγοντας την βίδα.

Συναρμολογούμε, μετά,

την δεύτερη

μεταλλική βάση στήριξης …

… και τοποθετούμε την πυξίδα …

… στερεώνοντάς καλά,

σφίγγοντας προσεκτικά.

Συναρμολογούμε, τώρα,

την τρίτη

μεταλλική βάση στήριξης …

… και τοποθετούμε τον αισθητήρα

του μαγνητικού πεδίου …

… στερεώνοντάς πάλι καλά,

σφίγγοντας προσεκτικά.

Ανοίγουμε το Multilog ...

… και συνδέουμε τον αισθητήρατου μαγνητικού πεδίου …

… στην πρώτη θέση του Multilog …

… αφού τοποθετήσουμε τον διακόπτη στην θέση « low ».

Τοποθετούμε τον αισθητήρα« κοντά » στον αγωγό …

… έτσι ώστε η οπή να « κοιτά » προς τον αγωγό.

Τοποθετούμε και την πυξίδα …

Με αυτό τον τρόπο έχουμε δύο όργανα, για να διαπιστώσουμε την μεταβολή του μαγνητικού πεδίου,

το ένα μετράει κιόλας …

Δημιουργούμε το απαραίτητο ηλεκτρικό κύκλωμα, συνδέοντας το πρώτο καλώδιο

με τον διακόπτη και τον αγωγό …

… και συνδέουμε το δεύτερο καλώδιο με τον διακόπτη …

… ενώ συνδέουμε ένα τρίτο καλώδιο, με τον αγωγό.

Σε αυτό το σημείο του κυκλώματος θα συνδέσουμε την πηγή ...

Ξεκινάμε τον Η/Υ ...

… και τον προβολέα ...

Ανοίγουμε το πρόγραμμα DB – LAB ...

… και από το μενού « Καταγραφέας » ...

… επιλέγουμε « Πίνακας Ελέγχου » ...

… ενώ, στη συνέχεια, στα « Σημεία » επιλέγουμε « 50 »

και στο « Ρυθμός » « 10 / sec ».

Ξεκινάμε την λήψη των μετρήσεων ...

Η μέτρηση αυτής της τιμής του μαγνητικού πεδίου ...

… αφορά το μαγνητικό πεδίο της Γης.

Προσαρμόζουμε την οθόνη της γραφικής παράστασης ...

… στην οθόνη του Η/Υ ...

… και προβάλουμε στον πίνακα του εργαστηρίου.

Χρησιμοποιώντας ένα πολύμετρο

από το εργαστήριο …

… ελέγχουμε μια μπαταρία των 4.5 Volt …

… και την συνδέουμε

στο ηλεκτρικό κύκλωμα

που έχουμε κατασκευάσει …

… χρησιμοποιώντας τα καλώδια

του κυκλώματος και τον διακόπτη.

Ξεκινάμε μετρήσεις με το Multilog ...

… και πατώντας, διακριτά, τον διακόπτη ...

Δεν παρατηρούμε μεταβολή του

μαγνητικού πεδίου στον ρευματοφόρο αγωγό …

… προφανώς, γιατί η ένταση του ρεύματος, που

παράγει αυτή η μπαταρία …

…. δεν είναι αρκετή για να μεταβάλει αισθητά

σε εμάς την τιμή του μαγνητικού πεδίου.

Ούτε και οι μετρήσεις με το Multilog, μας

δείχνουν κάποια διαφορά ...

Η μπαταρία, μετά την σύνδεση στο κύκλωμα, έχει «πέσει» ελαφρώς …

Δοκιμάζουμε αυτή την μπαταρία των 1,5 Volt …

… αφού πρώτα χρησιμοποιήσουμε …

… ένα κομμάτι μονωτικής ταινίας …

… για να συγκρατήσει τα καλώδια …

… που συνδέουμε στους πόλους της πηγής μας …

… όπως φαίνεται στη φωτογραφία.

Ελέγχουμε την τάση

που προσφέρει η μπαταρία

στο κύκλωμα,

πριν την συνδέσουμε …

Ξεκινάμε μετρήσεις με το Multilog ...

… και πατώντας πάλι , διακριτά, τον διακόπτη ...

Η ένταση του ρεύματος, που παράγει αυτή η μπαταρία …

…. δεν είναι, ούτε αυτή, αρκετή για να μεταβάλει

αισθητά σε εμάς την τιμή του μαγνητικού πεδίου.

Η μπαταρία, μετά την σύνδεση στο κύκλωμα, δεν παρουσιάζει μεταβολές.

Δοκιμάζουμε τώρα αυτή την μπαταρία …

… και ελέγχουμε την τάση

που προσφέρει η μπαταρία

στο κύκλωμα,

πριν την συνδέσουμε …

… με παρόμοιο τρόπο,

όπως προηγούμενα,

σαν πηγή του κυκλώματος.

Ξεκινάμε μετρήσεις με το Multilog ...

… και πατώντας πάλι , διακριτά, τον διακόπτη ...

Κλείνοντας το κύκλωμα, παρατηρούμε την μεταβολή του μαγνητικού πεδίου στον πίνακα …

… στην οθόνη του Η/Υ …

Παρατηρούμε επίσης και την πολύ αισθητή,

απόκλιση της μαγνητικής βελόνας …

… όπως και την επαναφορά της.

Και αυτή η μπαταρία, μετά την σύνδεση στο κύκλωμα, έχει «πέσει» ελαφρώς …

Δοκιμάζουμε τώρα αυτή την μπαταρία των 1,5 Volt …

… και ελέγχουμε την τάση

που προσφέρει η μπαταρία

στο κύκλωμα,

πριν την συνδέσουμε …

… με παρόμοιο τρόπο,

όπως προηγούμενα,

σαν πηγή του κυκλώματος.

Ξεκινάμε μετρήσεις με το Multilog ...

Πατάμε πάλι , διακριτά, τον διακόπτη ...

Παρατηρούμε αισθητή μεταβολή του μαγνητικού πεδίου …

… και στην οθόνη του Η/Υ του εργαστηρίου.

Και η απόκλιση της μαγνητικής βελόνας είναι αρκετά αισθητή …

… όπως αισθητή είναι και η επαναφορά της.

Αυτή η μπαταρία, μετά την σύνδεση στο κύκλωμα,

δεν έχει «πέσει» …

Αυτή η μπαταρία των 1,5 Volt …

… ελέγχεται για την τάση

που προσφέρει στο κύκλωμα,

πριν την συνδέσουμε …

… με παρόμοιο τρόπο,

όπως προηγούμενα,

σαν πηγή του κυκλώματος.

Ξεκινάμε μετρήσεις με το Multilog ...

Πατάμε πάλι , διακριτά, τον διακόπτη ...

Παρατηρούμε την αισθητή μεταβολή του μαγνητικού πεδίου …

… και στην οθόνη του Η/Υ του εργαστηρίου.

Οι μετρήσεις με το Multilog,

μας δείχνουν διαφορά στις μετρήσεις ...

Η απόκλιση της μαγνητικής βελόνας είναι αρκετά αισθητή …

… όπως αισθητή είναι και η επαναφορά της.

… και αυτή η μπαταρία, μετά την σύνδεση στο κύκλωμα,

έχει «πέσει» λιγάκι.

Παρατηρούμε την αισθητή μεταβολή του μαγνητικού πεδίου, εδώ, σε μεγέθυνση …

… με το ειδικό πρόγραμμα του Η/Υ,και στην οθόνη του.

… τέλος πειράματος.