Виявлення магнітного поля за допомогою геркона

У цьому досліді ми знайомимось із герконом та за допомогою простого кола з ним та лампою розжарювання досліджуємо магнітне поле, що утворюється на котушці, а також постійне магнітне поле штабового магніту.

Обладнання та матеріали:

Компоненти Амперії:

Illustration

блок живлення (2 шт.)

Для проведення досліду необхідно використовувати два блоки живлення, але оскільки в набір Amperia входить лише один – другий тимчасово можна використати з іншого набору.

Illustration

вимикач

Illustration

лампа розжарювання

Illustration

геркон

Illustration

котушка(дротяна рамка)

Illustration

штабовий магніт

Illustration

з’єднувальні провідники

Досліджуємо:

 Геркон – простий електромеханічний комутаційний прилад, який замикає або розмикає електричне коло під впливом магнітного поля. Це відбувається, оскільки магнітне поле змушує рухатися контакти з магнітного матеріалу, розташовані всередині герметичної скляної колби геркону. Джерелом магнітного поля може бути як постійний магніт, так і електромагніт. Отож, геркони можна використовувати у простих колах, які мають певним чином реагувати на зміну зовнішнього магнітного поля.

Хід досліду:

1. Беремо необхідне для проведення досліду обладнання.2. Послідовно з’єднуємо перший блок живлення, котушку та вимикач за схемою:

Illustration

3. Котушку встановлюємо на ребро – в її центр будемо поміщати геркон. Другий блок живлення послідовно з’єднуємо із лампою розжарювання та герконом. Геркон розташовуємо всередині котушки, перпендикулярно до її обмотки.4. Вмикаємо перший блок живлення, встановлюємо на ньому постійний струм з вихідною напругою 5 В. Тимчасово розмикаємо це коло вимикачем.5. Вмикаємо другий блок живлення та встановлюємо на ньому постійний струм з вихідною напругою 5 В.6. Звертаємо увагу, що лампа не світиться. Це вказує, що контакти геркона є розімкнутими, а значить, всередині котушки немає достатньо сильного магнітного поля. Піднімемо блок з герконом до самої обмотки котушки, щоб переконатись, що у всьому просторі всередині котушки немає магнітного поля, достатнього для спрацювання геркона.7. Замкнемо вимикач, у котушці з’явиться струм, і навколо неї утвориться магнітне поле. Це, своєю чергою, замкне контакти всередині геркона, у результаті чого лампа почне випромінювати яскраве світло. Якщо геркон одразу ж не зафіксував появу магнітного поля всередині котушки – варто підняти його до самої обмотки котушки, адже магнітне поле біля обмотки є найсильнішим.8. Розмикаємо вимикач. Звертаємо увагу, що лампа згасає, оскільки без зовнішнього магнітного поля контакти геркона також розімкнуться.9. Вилучимо з нашой схеми коло з котушкою, залишимо лише коло послідовно з'єднаних блока живлення, лампи розжарювання та геркона. Звертаємо увагу, що лампа не випромінює світло, оскільки контакти всередині геркона є розімкнутими. Тепер піднесемо до геркона штабовий постійний магніт будь-яким його полюсом, при цьому магніт варто тримати паралельно до поздовжньої осі геркона. Звертаємо увагу, що лампа починає випромінювати яскраве світло, оскільки контакти у середині геркона замкнули коло.

Illustration

Висновок:

Під час виконання досліду ми за допомогою простого кола з герконом та лампою розжарювання досліджуємо магнітне поле, що утворюється на котушці, а також постійне магнітне поле штабового магніту.