Vlastný pokus


Vašou úlohou je vyrobiť si vlastný elektromagnet, skúmať ako funguje a zlepšovať jeho vlastnosti.

 

Pomôcky: železný klinec, izolovaný vodič, kovové spinky, batéria 4,5 V a 9 V, špendlíky.



Postup:


  1. Izolovaný vodič naviňte na kovový klinec tak, ako to vidíte na obrázku. Takéto zariadenie nazývame cievka s jadrom. Na konce vodiča vašej cievky pripojte spinky tak, ako to vidíte na obrázku, aby sa cievka ľahšie pripájala k batérii.

 

Zdroj: http://www.leifiphysik.de/web_ph08/heimversuche/02_elektromagnet/elektromagnet.htm

 

  1. Pripojte konce vodiča na vašej cievke k 4,5 V batérii a priblížte cievku k špendlíkom.

Pozorujte, čo sa deje.

(Vašu cievku pripájajte k batérii vždy len na krátky čas, aby sa batéria rýchlo nevybila. Nebojte sa dotknúť klinca ani vodiča na vašej cievke – vodič je izolovaný a klincom-jadrom elektrický prúd neprechádza.)

  1. Pozorujte, čo sa deje, keď cievku odpojíte od batérie.

  2. Pripojte konce vodiča na vašej cievke k 9 V batérii a priblížte cievku k špendlíkom.

Pozorujte, čo sa deje.

  1. Izolovaný vodič naviňte na klinec do niekoľkých vrstiev na seba, pripojte vašu cievku k 4,5 V batérii a pozorujte, čo sa deje.

  2. Vytiahnite jadro (klinec) zo závitov cievky, pripojte cievku bez jadra k 4,5  V batérii a pozorujte, čo sa deje.

 

Zdroj: http://fyzika.gjvj.cz/pokusy/pokusy/732.htm


 

Čo sme zistili


Po pripojení cievky na batériu sa špendlíky pritiahnu ku klincu. Z cievky a klinca-jadra sa stane magnet, keď cievkou prechádza elektrický prúd. Preto cievku s jadrom pripojenú na zdroj elektrického napätia nazývame elektromagnet. Klincom-jadrom prúd neprechádza, ale preto, že je v magnetickom poli cievky, stane sa magnetom.

 

Po odpojení cievky od batérie špendlíky z klinca odpadnú. Cievka a klinec-jadro prestanú byť magnetom, lebo cievkou neprechádza elektrický prúd. (Po odpojení cievky od batérie niekedy špendlíky z klinca neodpadnú. Vtedy je klinec z kovu, ktorý ostáva magnetický. Použite klinec z iného kovu.)


Elektromagnet pripojený k väčšiemu napätiu pritiahne viac špendlíkov, stane sa silnejším magnetom.


Ak má cievka elektromagnetu viacej závitov, pritiahne viacej špendlíkov, stane sa silnejším magnetom.


Cievka bez jadra je veľmi slabý magnet. Jadro zväčšuje magnetické pole elektromagnetu.


Zdroj: http://ssjh.sk/zadania/Martin%20Rabik%20(cievka)/


 

Pri zostrojovaní cievky elektromagnetu je dobré riadiť sa nasledujúcimi pokynmi:

 

  • Vodič musí byť izolovaný, jednotlivé vrstvy je dobré oddeliť napríklad papierom.

  • Na vinutie je najlepšie použiť tenký medený drôt s tenkou izolačnou vrstvou, lebo takýto drôt môžeme navinúť v niekoľkých vrstvách na malom priestore.

  • Vonkajší priemer elektromagnetu by mal byť dvakrát väčší než jadro.


 

 

Využitie elektromagnetu


Elektromagnet je oveľa výhodnejší ako trvalý magnet. Ako ste aj sa mi zistili, elektromagnet sa dá ľahko ovládať - zapnúť aj vypnúť, dá sa zväčšiť alebo zmenšiť jeho magnetické pole. To ľudia využili v mnohých vynálezoch, ktoré nám zjednodušujú život. Všetky stroje a prístroje, ktoré poháňa elektrický prúd, v sebe obsahujú elektromagnet.

 

 

Uvedieme niekoľko príkladov využitia elektromagnetu:

 

Keďže sa elektromagnet dá ľahko zapnúť aj vypnúť používa sa na presun kovového šrotu, materiálov a výrobkov.


Zdroj: http://www.magcentrum.sk/elektromagnety-nad-5t.html


Zdroj: http://www.profimagnet.cz/page.php?page=2121



V zdravotníctve, v prístrojoch pre magnetickú rezonanciu, je elektromagnet, ktorý je 70 000-krát silnejší ako magnetické pole Zeme. Silné magnetické pole pôsobí na atómy vodíka. Ľudské telo je z veľkej časti tvorené vodou, vodíkové atómy sú teda vo väčšine jeho buniek.

 

Zdroj: http://www.szssumperk.cz/SOC/mr1.html


Zdroj: http://www.szssumperk.cz/SOC/mr1.html

 

 

Elektrický zvonček obsahuje v sebe elektromagnet. Podľa obrázka zistite:

 

  • kadiaľ prechádza prúd, keď zapneme spínač,

  • ktorú časť zvončeka pritiahne elektromagnet a čo tým spôsobí,

  • prečo prúd prestane elektromagnetom prechádzať,

  • čo robí kotva zvončeka?

     

Zdroj: http://fyzikadoma.aronde.net/5a.htm


 

Elektromotor využíva elektromagnet na to, aby sa točil. Ukážeme si na najjednoduchšom elektromotore, prečo sa točí. Zapojte do obvodu elektromagnet a spínač. Do vhodnej vzdialenosti od elektromagnetu položte magnetku. Zapnite na chvíľu spínačom elektromagnet tak, aby sa magnetka roztočila. Potom ho zapínajte vždy tak, aby ste magnetku postrčili v smere otáčania. Za chvíľu sa to naučíte robiť tak, že magnetka sa bude točiť stále. (Keby ste nestíhali zapínať a vypínať elektromagnet, posuňte magnetku ďalej - bude sa točiť pomalšie.)

 

Zdroj: http://www.ddp.fmph.uniba.sk/~koubek/UlohyExp/UlohyExpElektro.htm


 

V praxi sa o zapínanie a vypínanie elektromagnetu nestarajú ľudia, to robí motor sám. Na jeho osi je niečo ako spínač. Ten vždy v pravý čas pustí prúd do elektromagnetu a to roztočí elektromotor.. Prezrite si elektromotor a skúste prísť na to, ako pracuje.

 

Zdroj: http://www.elektromotory-limbersky.cz/ceny.php


Zdroj: http://marianmikula.wbl.sk/Elektrotechnika.html

 



Zopakujte si:
1. Ako zostrojíte elektromagnet?
2. Prečo je elektromagnet výhodnejší ako trvalý magnet?
3. Kde sa využíva elektromagnet?
4. Ako zostrojíte jednoduchý elektromotor?

Použitá literatúra:
Fyzika 6 pre základné školy a viacročné gymnázia, Martin Macháček

Zdroje obrazkov:
http://www.leifiphysik.de/web_ph08/heimversuche/02_elektromagnet/elektromagnet.htm
http://fyzika.gjvj.cz/pokusy/pokusy/732.htm
http://ssjh.sk/zadania/Martin%20Rabik%20(cievka)/
http://www.magcentrum.sk/elektromagnety-nad-5t.html
http://www.profimagnet.cz/page.php?page=2121
http://www.szssumperk.cz/SOC/mr1.html
http://fyzikadoma.aronde.net/5a.htm
http://www.dortun.sk/elektrick--prud-a-jeho-u-inky-heu.html
http://www.ddp.fmph.uniba.sk/~koubek/UlohyExp/UlohyExpElektro.htm
http://www.elektromotory-limbersky.cz/ceny.php
http://marianmikula.wbl.sk/Elektrotechnika.html