Проекция магнитных спектров тока: методы, рамки Бергофа и опилки

Проекция спектров тока на экран. Материалы и приспособления: 1) Проекционный фонарь со столиком для горизонтальной проекции. 2) Рамки с проводниками по Бергофу. 3) Опилки железные. 4) Сито. 5) Два-три элемента или аккумулятора.

Для демонстрации магнитных спектров тока рекомендуется их проектировать на экран: только в этом случае они будут ясно видны целой аудитории одновременно. Проектирование производится с помощью рамок, состоящих из стеклянных пластинок в деревянной оправе и с проволочными каркасами для пропускания тока.

На рисунке 135 изображены рамки для демонстрации магнитных полей прямого тока, кругового тока, соленоида. Для включения проводников в цепь служат клеммы. Важно демонстрировать не только самую картину поля, но и его образование. Для этого, равномерно посыпав стекло опилками, проектируют его на экран и затем, включив ток, встряхиванием получают спектр.

Рис. 135. Рамки для проектирования спектров на экран

Подобные рамки можно изготовить своими силами и средствами. Так как сверление стекла, особенно плоского, дело не простое, то крайне желательно достать несколько кусочков органического стекла — плексигласа, который обрезается ножовкой и сверлится обыкновенным сверлом для металла. На рисунке 136 показаны подобные самодельные приборы, выполненные с заменой одного провода пучком их, что позволяет брать для опытов сравнительно слабый ток.

Рис. 136. Самодельные рамки для проектирования спектров на экран

Для проектирования с помощью эпископа возможно использовать кольцевую катушку или «соленоид», залив их до половины в парафин или в гипс (рис. 137).

Рис. 137. Соленоид, заделанный до половины в парафин для проектирования на экран эпископом

Проекция спектра между одноимёнными и разноимёнными полюсами. Материалы и приспособления: 1) Прибор для проекции (рис. 138). 2) Проекционный фонарь. 3) Глицерин. 4) Мелкие железные опилки. 5) Два-три аккумулятора или элемента.

Рис. 138. Прибор для проектирования спектра между полюсами электромагнита

Прибор состоит из сосуда с плоско-параллельными стёклами и электромагнита (рис. 138). На электромагните каждый полюс имеет собственную обмотку. Соединяя соответствующим образом эти обмотки А и В между собой, можно получить на концах одноимённые или разноимённые полюсы. В сосуд наливают глицерина, насыпают мелких железных опилок и размешивают их стеклянной палочкой. Опилок не следует насыпать слишком много; лучше сначала взять поменьше, сделать пробный опыт и затем в случае нужды добавить ещё.

Опилки необходимо тщательно очистить от пыли и грязи, предварительно промыв их в бензине. Сосуд посредством фонаря проектируют на экран и затем, включив ток, получают спектр одноимённых или разноимённых полюсов. Описанный опыт очень эффектен.

Сосуд и электромагнит можно изготовить самостоятельно (т. III, § 32, 4). Железный сердечник для электромагнита в этом случае делается для упрощения из отожжённых железных проволок (d = 0,8-1 мм), обмотка - из проводника толщиной в 0,8-1 мм. Обмотку полезно окрасить масляной или эмалевой краской.

Сведения об авторе и источнике:

Автор: Д. Д. Галанин, Е. Н. Горячкин, С. Н. Жарков, А. В. Павша, Д. И. Сахаров

Источник: Физический эксперимент в школе, том IV «Электричество»