Slyšeli jste někdy slovo
elektromagnetismus? Část žáků ze základek se jistě v tuto chvíli osypala
vyrážkou. Za to ale určitě nemůže fyzika
a elektromagnety. Hledejte důvod fyzikální vyrážky někde jinde. Třeba tam, kde
nás málokdy napadne hledat příčinu svých problémů – u sebe. Možná že se vám
vyrážka ztratí, když si spolu vyrobíme elektromagnet a přitom zjistíte, že
elektromagnetismus není nic strašidelného.
Přemýšleli jste někdy, jakým
zázrakem zvoní domácí zvonek nebo co za skřítky jsou schovaní v telefonu? Víte,
že důležitou součástí domácích kuchyňských elektrospotřebičů jsou elektromagnety?
Všechny tyto přístroje mají společný princip, na základě kterého pracují, a tím
je právě elektromagnetismus. V roce 1920 jistý pan Oersted z Kodaně
zjistil, že když kovovým vodičem protéká elektrický proud, vzniká kolem tohoto
vodiče magnetické pole. Elektrická energie se díky tomu může transformovat na
jiné druhy energie – například pohybovou nebo magnetickou. Aby bylo toto
magnetické pole co nejlépe využito, používá se k jeho vyvolání dlouhý drát
stočený do válečku – cívka. Magnetické pole cívky má oproti magnetickému poli
pevného magnetu jisté nepopíratelné výhody. Tak například ho můžete vypnout a
zapnout kdy potřebujete. Nebo si můžete zvolit, jak velké toto pole chcete mít.
Přitom k vytvoření elektromagnetu není třeba žádných složitých pomůcek.
Stačí pár decimetrů izolovaného drátu, který omotáte kolem kusu oceli a zdroj
elektrického napětí.
K výrobě elektromagnetu
budete potřebovat asi půlmetru měděného drátu, jednu devítivoltovou baterii,
hřebík o délce asi pět centimetrů, izolační pásku, a pokud máte, tak ocelové
piliny. Místo nich by mohly stejně tak dobře posloužit třeba špendlíky. Pokud
máte vše připraveno, tak se pustíme do práce. Výroba elektromagnetu nebude
trvat déle než 15 minut. Postup totiž není vůbec složitý. U připraveného drátu
odizolujte oba jeho konce. Drát natočte kolem hřebíku – zrodila se cívka. Oba
konce drátu připijte k pólům baterie. Závity cívky protéká elektrický
proud a podle pana Oersteda by v jeho okolí mělo vzniknout magnetické
pole. Pokud máte po ruce magnetku kompasu, můžete to snadno zjistit. Pokud
nemáte a jste debrujár, tak by pro vás nemělo být problém jednoduchou magnetku
si vyrobit. Také jsme ji tady před nějakou dobou sestrojovali. Když vaši cívku
nyní přiblížíte ke špendlíkům, měly by se chovat jako v blízkosti slabého
magnetu. Pokud se nic neděje, budete potřebovat zmiňované ocelové piliny.
V tom případě vám doporučuji přinést elektromagnet do školy a poprosit
fyzikáře o jejich zapůjčení. Možná ho váš zájem o fyziku uchvátí a tomu bude
odpovídat i vaše příští známka na vysvědčení. Jestliže jste zaregistrovali
magnetické pole v okolí vaší cívky (či spíše jeho projevy na špendlících
nebo pilinách), přemýšlejte, co se stane, když odpojíte jeden konec drátu od
baterie. Myslím, že nebude složité na to přijít. Magnetické pole je pouze
v okolí vodiče, kterým prochází elektrický proud. No a když vodič od
baterie odpojíte, tak… domyslete si sami a pak si vaše závěry ověřte pokusem.
Asi neuškodí pár poznámek
k experimentu. U drátu odizolujte skutečně jen ten kousek, který budete
omotávat kolem pólů baterie. Při práci s hřebíkem, špendlíky nebo
ocelovými pilinami buďte opatrní a dejte pozor, ať se nezraníte. Pokud vám elektromagnet
nefunguje, omotejte drát pevněji okolo pólu baterie nebo baterii vyměňte za
novou. Vyzkoušejte delší vodič – čím více závitů má cívka natočeno, tím
silnější je její magnetické pole.
V našem pokusu se hřebík
choval jako magnet. Po odpojení drátu od pólů baterie magnetické pole zmizelo a
hřebík přestal být magnetem. Oceli s touto vlastností říkáme magneticky
měkká ocel a takové magnety se nazývají dočasné magnety. Elektromagnety najdete
v mnoha přístrojích a zařízeních, které jsou kolem vás: zvonek,
reproduktory, telefon, pračka, jistič, …
Pozorujte, kreslete, zapisujte, mailujte. A hlavně se u pokusů dobře bavte!
Žádný pokus nedělejte bez přítomnosti dospělé osoby – i zdánlivě velmi jednoduchý pokus může nadělat spoustu neplechy.
Žádné komentáře:
Okomentovat