Indukcja elektromagnetyczna
Zestaw do wzbudzania prądu indukcyjnego
|
Zwojnica podłączona jest do galwanometru. Można w niej wzbudzić prąd indukcyjny wsuwając i wysuwając magnes sztabkowy lub elektromagnes (zwojnica z rdzeniem podłączona do źródła napięcia stałego), wsuwając lub wysuwając rdzeń w elektromagnesie oraz zmieniając różnymi sposobami natężenie prądu w elektromagnesie. Za pomocą tego układu można wyjaśnić regułę Lenza i prawo indukcji elektromagnetycznej Faradaya.
|
 |
Transformator rozbieralny
|
Transformator składa się z dwóch uzwojeń umieszczonych na wspólnym rdzeniu ze stali miękkiej (rdzeń zbudowany jest on z pomalowanych, posklejanych blaszek aby nie powstawały prądy wirowe). Służy on do podwyższania lub obniżania napięcia prądu przemiennego. Jeżeli w uzwojeniu wtórnym jest większa liczba zwojów to napięcie jest podwyższane, jeśli mniejsza to obniżane. Uzwojenie pierwotne składające się z 1100 zwojów podłączamy do sieci miejskiej o napięciu skutecznym 230V. Wtórne może składać się z 550, 150, 60, 30 lub 20 zwojów. Mierząc napięcie w uzwojeniu wtórnym można sprawdzić równanie transformatora.
|
Induktor Rumkorfa
Induktor składa się z dwóch uzwojeń umieszczonych na wspólnym rdzeniu. Pierwsze uzwojenie zwane uzwojeniem pierwotnym, składa się z małej liczby zwojów i podłączone jest do źródła stałego stałego o wartości 8V. Równolegle do źródła napięcia dołączony jest kondensator. Drugie uzwojenie zwane wtórnym, ma bardzo dużą ilość zwojów.
Jeżeli włączamy prąd w uzwojeniu pierwotnym to natężenie powoli narasta i w uzwojeniu wtórnym powstaje małe napięcie. Jeżeli wyłącznik zostanie otwarty to następuje bardzo gwałtowny spadek natężenia prądu do wartości zerowej i w uzwojeniu wtórnym powstaje impuls wysokiego napięcia. Aby te impulsy następowały periodycznie w obwodzie znajduje się automatyczny przerywacz. Induktor czyli przyrząd do wytwarzania impulsów wysokiego napięcia znalazł zastosowanie w laboratoriach fizycznych, w zapalniczkach do gazu, w paralizatorach oraz do wytwarzania iskry elektrycznej w silnikach spalinowych z zapłonem iskrowym (tzw. cewka zapłonowa).
|
 |
Układ do wzbudzania prądów wirowych
|
Na rdzeniu ze stali miękkiej umieszczona jest zwojnica podłączona do źródła prądu przemiennego. Jeśli na rdzeniu położymy aluminiowy jednolity pierścień to po włączeniu prądu wyskakuje on do góry. Powstaje bowiem w nim prąd przemienny, którego pole magnetyczne, zgodnie z regułą Lenza przeciwdziała zmianie strumienia. Jeśli pierścień umieścimy w środku (tam gdzie na zdjęciu widać zwojnicę z żaróweczką) to prądu wirowe spowodują nagrzanie pierścienia. Oczywiście w pierścieniu przerwanym tych zjawisk nie obserwuje się.
|
Wahadło Waltenhoffena
|
Między biegunami elektromagnesu umieszczona jest jednolita blaszka mogąca wykonywać drgania. Po włączeniu prądu drgania są silnie tłumione i zanikają. Tłumaczymy to powstawaniem w blaszce prądów wirowych kosztem energii kinetycznej (następuje przeciwdziałanie wynikające z reguły Lenza). Jeśli zamontowana jest poprzecinana blaszka (widoczna z prawej strony u dołu), to prądy wirowe są słabsze i tłumienie jest mniejsze. Prądy wirowe bowiem wtedy powstaje w każdej blaszce osobno.
|
 |
Zwojnica i kondensator w obwodzie prądu przemiennego
|
Do obwodu prądu przemiennego można dołączyć szeregowo, wciskając odpowiednie przyciski zwojnicę i kondensator. Na amperomierzu obserwujemy wtedy zmiany natężenia. Układ pozwala demonstrować wpływ indukcyjności i pojemności w obwodzie prądu przemiennego. Dobierając odpowiednie wartości indukcyjnośći i pojemności kondensatora, tak aby opór indukcyjny i pojemnościowy była jednakowe, można uzyskać rezonans napięć.
|
Autor zdjęć: Patryk Zając
