Mieszczący się w ręce elektromagnes, zasilany niewielkim napięciem, może unieść obiekt o masie dużo większej niż własna. Dzięki przejrzystej budowie idealnie nadaje się do wytłumaczenia zasady działania oraz wykorzystania w praktyce elektromagnesów z rdzeniem.
Budowa/Opis techniczny
Elektromagnes tworzy pręt stalowy wygięty w kształt litery U o wysokości ok. 12 cm (z hakiem umożliwiającym powieszenie urządzenia np. w łapie statywu), para szeregowo połączonych cewek na ramionach pręta (szerokość całości ok. 8 cm, masa ok. 0,35 kg) oraz zwora ze stali ferromagnetycznej z hakiem, umożliwiającym podwieszenie pod elektromagnesem dowolnego obciążenia.
Działanie
Zawieszony lub trzymany w ręce elektromagnes podłączamy do zasilacza prądu stałego o dowolnym napięciu z przedziału 0–12 V. Napięcie 9 V (natężenie prądu ok. 0,6 A) pozwala na podniesienie obiektu o masie ok. 5 kg (np. dwóch związanych drutem za kołnierze przy nakrętkach dużych butelek PET po napojach). Ze względu na ogrzewanie drutu cewki im wyższe jest napięcie pracy, tym krócej elektromagnes powinien być włączony (przy 12 V i natężeniu prądu ok. 0,8 A najwyżej kilka minut). Kable przyłączeniowe powinny mieć końcówki widełkowe, takie jak nasze zestawy: zestaw nr 97 i zestaw nr 98 lub krokodylkowe: zestaw nr 91 i zestaw nr 92. Odpowiednim zasilaczem będzie zestaw nr 93 lub zestaw nr 96. W razie braku zasilaczy sieciowych można skorzystać z baterii ogniw: zestaw nr 54 lub w ostateczności z baterii 3R12 (4,5 V) lub 6F22 (9 V).
Wykorzystanie pomocne w realizacji podstawy programowej
III etap edukacyjny, punkt 5, podpunkt 5 i 6: „Uczeń opisuje działanie elektromagnesu i rolę rdzenia w elektromagnesie oraz opisuje wzajemne oddziaływanie magnesów z elektromagnesami”. IV etap edukacyjny, zakres rozszerzony, punkt 9, podpunkt 5: „Uczeń opisuje zastosowanie materiałów ferromagnetycznych”.
Dodatkowe doświadczenie
Zmieniając obciążenie, można wyznaczyć zależność maksymalnego udźwigu elektromagnesu od natężenia prądu w jego uzwojeniach.
Ze względu na wyraźnie niezerowe namagnesowanie po wyłączeniu prądu zasilającego zwojnice elektromagnesu niezbyt masywny obiekt może nadal być przytrzymywany przez urządzenie. Pozwala to na demonstrację i przedyskutowanie zjawiska namagnesowania szczątkowego.
Wygląd produktu na zdjęciu może odbiegać od wyglądu produktu w rzeczywistości.
