Örvényáram: 4 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:41

Amikor egy vezető lemez mágneses mezőn mozog, annak fluxusa (a lemez mágneses mező által érintett területe) megváltozik. Ez örvényáramot indukál, ez pedig a mágneses mezővel kombinálva életre kelti a Lorentz -erőt. Ez az erő ellentétes a lemez irányával, és ezáltal lelassítja azt.

Ezt egy vezetőlemez lengő inga segítségével lehet bizonyítani. A fékezés hatásának megtekintéséhez elengedhetetlen egy sima inga felépítése. A szabad lengés összehasonlítható egy mágneses térnek kitett lengéssel, hogy demonstrálja a hatást.

Kellékek

• Nyakkendő-raps
• festékkeverő bot
• nem mágneses fémlemez, 5 cm x 5 cm (1x)
• Kötél
• Szövetbetétes ragasztószalag
• Stanley kés
• Kis súly, <10 g
• Retort állvány, bilincsek
• Jelző

1. lépés: Az inga építése

A LEGO Technics alkatrészek, például kerekek és hajtótengelyek használatával (lásd a képeket) hozzon létre egy olyan beállítást, ahol a kerék szabadon foroghat a tengelye körül. A kerék rögzítése a hajtótengelyen és a tengely forgatása is működik, de ez hajlamosabb a súrlódásra, ami lassítja a lengést.

Forró ragasztóval rögzítse a rövid fa deszkát a LEGO kerékhez. A deszka használata kis eltéréssel lendít, így kerülje el a fapálcák használatát. A deszka hossza szabadon választható, a hosszabb deszka hosszabb ideig leng, de nagyobb összeállítást igényel. Legalább 15 cm ajánlott a jelentős fékezés észleléséhez, különben a lengési idő túl rövid lesz.

Ragasztószalaggal rögzítse az alumíniumlemezt a deszkához. Ne használjon forró ragasztót, mert ez a lépés némi iterációt igényel, és a ragasztószalag könnyen eltávolítható.

2. lépés: Az inga felakasztása

A reteszelő állványt a bilincsekkel kombinálva helyezze a hintát a megfelelő magasságba, hogy a lemez ne érjen hozzá az állványhoz lengés közben, hanem elég alacsony legyen ahhoz, hogy a mágnesek között lendüljön. Ellenőrizze szinttel, hogy a tengely, amelyen a kerék forog, vízszintes. Használjon kötéldarabot a bilincsek megtámasztásához, ha azok nem tökéletesen vízszintesek. A legjobb módszer az, ha a kötelet két kötözőrúd közé helyezzük, majd a kötél segítségével felfüggesztjük a bilincset. (Lásd a képen). További legódarabok használhatók az állványon lévő inga stabilizálására. Az ötlet az, hogy tökéletes lengést kapjunk, kis eltéréssel.

3. lépés: A mágnesek elhelyezése

Helyezze a mágneseket az inga nyugalmi helyzetébe, lengőpályára úgy, hogy azok ne blokkolják az inga lengését. A lényeg az, hogy az inga szabadon lenghet a két mágnes által létrehozott rés között. Kis deszkák és forró ragasztó segítségével egy völgyet hozhat létre, amely képes tartani a mágneseket. Ezután ragasztószalaggal rögzítse a mágneseket a "völgyhez", hogy szükség esetén könnyen áthelyezze a mágneseket.

A maximális hatás elérése érdekében győződjön meg arról, hogy a két mágnes közötti távolság minimális, de ne érintse meg a lemezt, amikor leng. Bármilyen anyag felhasználható a kívánt távolság eléréséhez a két mágnes között (itt gumit használnak). Legyen óvatos, amikor közel hozza egymáshoz a mágneseket, mivel nagyon erősek

Ügyeljen arra, hogy a mágnesek megfelelő pólusai egymással szemben legyenek, hogy vonzzák egymást. Ha mind az északi, mind a déli pólus egymással szemben van, a mágnesek taszítják egymást, és a mágneses erő sokkal gyengébb lesz.

Szükség esetén állítsa be az inga magasságát, hogy a lemezt a két mágnes lefedje. Ezt úgy teheti meg, hogy az inga forgópontját más magasságban rögzíti.

4. lépés: A beállítás kalibrálása

Az örvényáramok alumíniumlemezre gyakorolt hatásának megjelenítéséhez hagyja, hogy az inga szabadon lengjen anélkül, hogy alávetné a mágneses mezőnek. Most hozza a mágnesvölgyet az állványhoz, és helyezze az ingat a mágnesek közé, és hagyja, hogy lengjen. Remélhetőleg látni fogja, hogy a lengés lassul, ahogy a mágneseken keresztül mozog, ha különösen erős mágneseket használ, akkor teljesen leállhat az első menet során.