هدف: مشاهده طرح خط های میدان مغناطیسی با استفاده از براده آهن
وسیله های مورد نیاز: آهنربای میله ای (دو عدد)، برادهٔ آهن، یک ورقه شیشه ای یا مقوایی، نمک پاش (یا وسیله دیگری برای پاشیدن برادهٔ آهن) و دوربین برای عکس گرفتن از نتیجه آزمایش (اختیاری)
شرح آزمایش:
- یکی از آهنرباهای میله ای را روی میز قرار دهید و صفحه شیشه ای (یا مقوایی) را روی آن بگذارید.
- به کمک نمک پاش، کمی برادهٔ آهن را به طور یکنواخت روی شیشه (مقوا) بپاشید.
- چند ضربۀ آرام به صفحه شیشه ای بزنید تا براده های آهن در راستای خط های میدان مغناطیسی قرار گیرند. طرحی که روی صفحه شیشه ای پدیدار می شود، نقشه ای از خط های میدان مغناطیسی یک آهنربای میله ای است (شکل الف).
- مراحل بالا را برای دو آهنربای میله ای که به ترتیب: قطب های ناهمنام و قطب های همنام آنها به یکدیگر نزدیک اند انجام دهید (شکل های ب و پ).
این آزمایش یکی از روشهای بسیار جذاب و بصری برای درک «میدان مغناطیسی» است. با پاشیدن برادههای آهن و وارد کردن ضربههای آرام، ما در واقع در حال «نقشهبرداری» از فضای نامرئی اطراف آهنربا هستیم. هر براده آهن مثل یک عقربه کوچک عمل کرده و در راستای خطوط میدان قرار میگیرد.
بر اساس آنچه در این آزمایش مشاهده میکنیم، میتوانیم تحلیل مهندسی زیر را برای هر سه حالت ارائه دهیم:
- شکل (الف) - آهنربای منفرد: خطوط میدان از قطب شمال (N) خارج شده و به سمت قطب جنوب (S) وارد میشوند و حلقههای بستهای را تشکیل میدهند. میبینیم که در نزدیکی قطبها، تراکم خطوط میدان بسیار بیشتر است، که نشاندهنده قویتر بودن میدان در این نواحی است.
- شکل (ب) - قطبهای ناهمنام (N و S): وقتی دو قطب ناهمنام را به هم نزدیک میکنیم، خطوط میدان از قطب N آهنربای بالایی خارج شده و مستقیماً به سمت قطب S آهنربای پایینی کشیده میشوند. تراکم زیاد خطوط میدان بین دو قطب، نشاندهنده وجود یک میدان مغناطیسی قوی و ربایشی در این ناحیه است.
- شکل (پ) - قطبهای همنام (N و N): در این حالت، خطوط میدان که از هر دو قطب N خارج میشوند، از یکدیگر دور شده و یکدیگر را میرانند. در فضای بین دو آهنربا، نقطهای وجود دارد که تراکم خطوط میدان در آن بسیار کم است (نقطه خنثی)، که نشاندهنده یک میدان رانشی بین دو آهنربا است.
شاه کلید نکات
شاه کلید سوال
1736019749.png)
