شاه کلید نکات
شاه کلید سوال
هدف: بررسی پدیده القای الکترومغناطیسی
وسیله های مورد نیاز: گالوانومتر، آهنربای میله ای، سیملوله یا پیچه و سیم رابط
شرح آزمایش:
دو سر سیملوله را به گالوانومتر ببندید.
یکی از قطب های آهنربا را وارد سیملوله کنید (شکل رو به رو). مشاهدات خود را هنگام انجام این کار، یادداشت کنید.
اکنون آهنربا را از سیملوله خارج کنید. مشاهدات خود را هنگام انجام این کار، دوباره یادداشت کنید.
مراحل بالا را برای قطب دیگر آهنربا تکرار کنید.
آزمایش را در حالی انجام دهید که آهنربا ثابت باشد و سیملوله به آن نزدیک یا از آن دور شود. آیا نتیجه آزمایش تغییری می کند؟ توضیح دهید.
بیایید با هم این آزمایش را تحلیل کنیم و ببینیم دقیقاً چه اتفاقی میافتد و چراییِ پشت هر مشاهده چیست:
۱ وارد کردن آهنربا به داخل سیملوله: وقتی یکی از قطبهای آهنربا را به سیملوله نزدیک میکنی، در واقع داری میدان مغناطیسی عبوری از حلقههای سیملوله را تغییر میدهی. این تغییر در «شار مغناطیسی»، باعث ایجاد یک نیروی محرکه القایی و در نتیجه تولید یک جریان الکتریکی در مدار میشود. در این لحظه مشاهده میکنی که عقربه گالوانومتر منحرف میشود که نشاندهنده عبور جریان است.
2 خارج کردن آهنربا از سیملوله: با دور کردن آهنربا، دوباره شار مغناطیسی تغییر میکند (این بار کاهش مییابد). گالوانومتر مجدداً جریان را نشان میدهد، اما مشاهدات نشان میدهد که این بار عقربه در جهت مخالف دفعه قبل منحرف میشود! دلیل این اتفاق «قانون لنز» است؛ جریانی القا میشود که با تغییراتِ به وجود آورنده خودش مخالفت کند.
3 تکرار با قطب مخالف آهنربا: اگر جای قطبهای آهنربا را عوض کنی و آزمایش را تکرار کنی، تمام انحرافهای عقربه گالوانومتر نسبت به حالتهای قبل برعکس خواهد شد. این یعنی جهت خطوط میدان مغناطیسیِ وارد شده به سطح حلقهها، در تعیین جهت جریان القایی نقش مستقیم دارد.
4 ثابت نگه داشتن آهنربا و حرکت دادن سیملوله: آیا نتیجه تغییری میکند؟ خیر. نتیجه کاملاً یکسان است. در پدیده القای الکترومغناطیسی، چیزی که اهمیت دارد حرکت نسبی بین آهنربا و سیملوله است. فرقی نمیکند کدام یک ثابت باشد و کدام یک حرکت کند؛ تا زمانی که شار مغناطیسی عبوری از مدار با گذشت زمان در حال تغییر باشد، جریانی در مدار القا خواهد شد. اگر هر دو ثابت باشند، هیچ تغییری در شار رخ نمیدهد و جریانی هم نخواهیم داشت.
1736019749.png)
