Магнитные поля

1. Визуализация линий магнитного поля

1. Приобретите отрезок прямого провода (длиной не менее нескольких см) и источник постоянного тока.
2. Получите пластину с отверстием посередине и несколько маленьких стрелок компаса на пластине, каждая из которых закреплена на булавке и свободно вращается.
3. Пропустите проводящий провод через отверстие так, чтобы прямой участок был перпендикулярен пластине. Подключите проводящий провод к источнику постоянного тока, как показано на рисунке Рисунок 2a. Подключение может быть выполнено кабелями с зажимами.
4. Включите источник тока и подайте +5 А тока в провод. Понаблюдайте за поведением стрелок компаса.
5. Измените ток на −5 А и снова понаблюдайте за поведением стрелки компаса.
6. Отсоедините и снимите проводящий провод и источник тока. Возьмите и поднесите постоянный стержневой магнит с длинной осью, параллельной доске, чтобы подойти к пластине сбоку, а северный конец магнита ближе к пластине, как показано на рисунке Рисунок 2b. Понаблюдайте за поведением стрелок компаса.
7. Измените ориентацию стержневого магнита так, чтобы его южный конец был ближе к пластине. Понаблюдайте за поведением стрелок компаса.

Рисунок 2: Диаграмма, показывающая экспериментальные установки с использованием (a) тока, протекающего в прямом отрезке провода, который проходит перпендикулярно пластине и через центральное отверстие на пластине; или (b) стержневой магнит, приближенный к пластине и ориентированный перпендикулярно пластине, для создания магнитных полей, которые будут ориентировать стрелки компаса на пластине в направлении местных магнитных полей.

2. Влияние магнитного поля

1. Получите два длинных и параллельных провода, закрепленных на каркасе, как показано на рисунке Рисунок 3a. При необходимости можно использовать деревянную раму с двумя параллельными брусьями (верхней и нижней) и закрепить или прикрепить оба конца проволоки к двум брусьям.
2. Используйте кабели и зажимы для последовательного подключения двух проводов к источнику питания, при этом верхний конец одного провода должен быть соединен с нижним концом другого провода, как показано на рисунке Рисунок 3a.
3. Включите источник питания так, чтобы ток протекал в одном направлении (протекая сверху вниз) по двум проводам. Следите за двумя проводами при включенном токе.
4. Выключите и отсоедините источник питания, теперь снова подключите два провода так, чтобы они снова были подключены последовательно к источнику, но с закороченными верхними концами двух проводов, как показано на рисунке Рисунок 3b.
5. Теперь включите источник питания и наблюдайте, что ток будет протекать по двум проводам в противоположных направлениях. Обратите внимание на два провода.

Рисунок 3: Диаграмма, показывающая экспериментальные установки двух параллельных проводов с током, протекающим в одном (a) или противоположном (b) направлениях.