آزمایش ٨: بررسی قوانین الکترومغناطیس

منتشرشده: ژوئن 8, 2011 در فیزیک 2 - الکتریسیته

هدف:

هدف از این آزمایش تحقیق و بررسی قوانین الکترومغناطیس است.

ابزار آزمایش:

  • آهنربای میله‌ای
  • منبع تغذیه
  • سیم
  • میله‌ی آهنی

تئوری آزمایش:

شرح این آزمایش با تئوری آن تقریباً یکی است. لذا در اینجا ما از نوشتن تئوری آزمایش صرف نظر می‌کنیم.

شرح آزمایش:

قانون آمپر:


معادله 19 (اندازه‌ی میدان مغناطیسی در اطراف یک سیم حامل جریان)


شکل 24 (میدان مغناطیسی در اطراف یک سیم حامل جریان)

یک سیم بلند را انتخاب کنید و یک قطب نما را در مکان‌های تعیین شده قرار دهید جهت میدان مغناطیسی ناشی از سیم حامل جریان را بدست آورید.

اما اینجا یک سؤال مطرح می‌شود و آن هم این‌ که چرا جهت عقربه‌های قطب‌نما دقیقاً در جهتی که از قانون دست راست آمپر بدست می‌آید. قرار نمی‌گیرد؟

جواب این سؤال این است که با توجه به اینکه فضای انجام آزمایش از لحاظ الکترومغناطیسی ایزوله نیست لذا میدان مغناطیسی موجود در محل قرار گرفتن قطب‌نما دقیقاً میدان تولید شده توسط سیم حامل جریان نیست.

قانون القای فارده:


معادله 20 (نیروی محرکه‌ی القایی)


معادله 21 (شار مغناطیسی)


شکل 25 (قانون القای فاراده-نزدیک کردن آهن ربا به یک میله‌ی آهنی دارای سیم‌پیچ)

یک آهنربای میله‌ای را در راستای موازی با محور سیم‌پیچ در حالتهایی زیر مورد آزمایش قرار دهید و هر بار جهت جریان را توسط گالوانومتر تعیین می‌کنیم:

  1. وقتی قطب N آهنربا به سیم پیچ نزدیک می‌شود……………………………………….. ٤٥ درجه تغییر می‌کند(شمال غرب)
  2. وقتی قطب N آهنربا از سیم پیچ دور می‌شود……………………………………………. ٤٥ درجه تغییر می‌کند(شمال شرق)
  3. وقتی قطب S آهنربا به سیم پیچ نزدیک می‌شود………………………………………… نزدیک به ٩٠ درجه تغییر می‌کند(شرق)
  4. وقتی قطب S آهنربا از سیم پیچ دور می‌شود…………………………………………….. تغییر نمی‌کند.

اکنون یک آهنربا را که قطب‌های آن را نمی‌دانیم(آهنربا را با یک کاغذ می‌پوشانیم). به سیم‌پیچ نزدیک یا دور می‌کنیم و با توجه به جهت جریان القایی در گالوانومتر قطب‌های آهنربا را مشخص می‌کنیم.

هرچه سرعت حرکت آهنربا بیشتر باشد؛ شدت جریان نیز بیشتر می‌شود.

About these ads

پاسخی بگذارید

در پایین مشخصات خود را پر کنید یا برای ورود روی شمایل‌ها کلیک نمایید:

نشان‌وارهٔ وردپرس.کام

شما در حال بیان دیدگاه با حساب کاربری WordPress.com خود هستید. بیرون رفتن / تغییر دادن )

تصویر توییتر

شما در حال بیان دیدگاه با حساب کاربری Twitter خود هستید. بیرون رفتن / تغییر دادن )

عکس فیسبوک

شما در حال بیان دیدگاه با حساب کاربری Facebook خود هستید. بیرون رفتن / تغییر دادن )

عکس گوگل+

شما در حال بیان دیدگاه با حساب کاربری Google+ خود هستید. بیرون رفتن / تغییر دادن )

درحال اتصال به %s