Sadržaj
Otkriće da su elektricitet i magnetizam različiti oblici istog fenomena bilo je krunsko dostignuće klasične fizike 19. stoljeća. Znanstvenici sada znaju da je polje koje okružuje stalni magnet isto kao i polje koje okružuje žicu kroz koju prolazi električna struja; oba su primjera elektromagnetskog polja. To možete demonstrirati sami konstrukcijom jednostavnog elektromagneta i promatranjem njegovog učinka na malim metalnim predmetima, poput nabora ili željeznih obloga. Moći ćete sami usporediti električno inducirano polje s magnetom. Samo provjerite je li vaš elektromagnet ne radi predugo bez otpornika - uređaja koji smanjuje struju struje, koji ćete spojiti u svoj krug - ili je možda previše vruće za rukovanje.
Omotajte tanku, izoliranu bakrenu žicu oko 6-inčnog ili većeg željeznog vijka ili čavala, praveći onoliko okreta koliko god možete. Žica ne bi trebala biti previše tanka, ili se može pregrijati kad prolazite kroz nju struju, ali ni ona ne smije biti previše gusta ili nećete moći napraviti zaokrete u zavojnici. Žica s dva mjerila djeluje najbolje.
Krajeve žica pričvrstite nožem i zalijepite jednim krajem na bilo koji kraj D-ćelijske baterije pomoću električne trake. Provjerite da li postoji dobra veza. Nalijte nekoliko željeznih obloga na stol i stavite ih na nokat, a zatim dodirnite drugi kraj žice na drugi terminal baterije. Pogledajte što se događa s oblogama, a zatim prekidajte vezu kako žica ne bi pregrijala.
Stavite trajni magnet dovoljno daleko od nokta da spriječi privlačenje ili odbijanje, a zatim dodirnite žicu do kontakta akumulatora. Pogledajte što se događa s magnetom.
Spojite labavu žicu na mali otpornik u blizini 30 ohma i spojite otpornik na terminal akumulatora drugom dužinom žica istog mjerila. Otpor smanjuje protok struje u žici i eliminira mogućnost pregrijavanja, tako da sada možete žicu ostaviti spojenu.
Kad stavite elektromagnet na njih, promatrajte obrazac željeznih obloga, zatim uklonite elektromagnet, zamijenite ga magnetom i usporedite obrasce. Oni bi trebali izgledati gotovo jednako, mada se jedan može širiti više ili manje od drugog, ovisno o relativnoj jačini magneta. Ovo potvrđuje da su polja proizvedena od magneta i elektromagneta identična - to su oba elektromagnetska polja.
Držite magnet trake dovoljno blizu elektromagneta da osjetite privlačnost. Okrenite magnet tako da su motke okrenute u suprotnim smjerovima i osjetite odbojnost. Ovo potvrđuje da oba polja imaju sjeverni i južni pol.