La scoperta che elettricità e magnetismo sono solo manifestazioni diverse dello stesso fenomeno è stato il coronamento della fisica classica del XIX secolo. Gli scienziati ora sanno che il campo che circonda un magnete permanente è lo stesso del campo che circonda un filo attraverso il quale scorre una corrente elettrica; entrambi sono esempi di campi elettromagnetici. Puoi dimostrarlo da solo costruendo un semplice elettromagnete e osservandone l'effetto su piccoli oggetti metallici, come puntine o limature di ferro. Sarai in grado di confrontare te stesso un campo elettricamente indotto con quello di un magnete. Assicurati che il tuo elettromagnete non funzioni troppo a lungo senza un resistore, un dispositivo che riduce il flusso di corrente, che ti collegherà al tuo circuito o potrebbe essere troppo caldo per essere gestito.

Avvolgi un filo di rame sottile e isolato intorno a un bullone o un chiodo di ferro da 6 pollici o più grandi, facendo tante curve quante è possibile montare. Il filo non dovrebbe essere troppo sottile, o potrebbe surriscaldarsi quando si passa una corrente attraverso di esso, ma non dovrebbe essere troppo spesso, o non si sarà in grado di fare molti giri nella bobina. Il filo a 22 calibri funziona meglio.

Spellare le estremità del filo con un coltello e fissare un'estremità a un terminale di una batteria a D-cell, usando del nastro isolante. Assicurati che ci sia una buona connessione. Cospargere alcuni limatura di ferro su un tavolo e posizionare l'unghia sopra di essi, quindi toccare l'altra estremità del filo sull'altro terminale della batteria. Guarda cosa succede alle limature, quindi interrompi la connessione per evitare che il filo si surriscaldi.

Posiziona un magnete a barra permanente appena lontano dal chiodo per evitare attrazione o repulsione, quindi tocca il filo sul terminale della batteria. Guarda cosa succede al magnete.

Collega il filo allentato a una piccola resistenza nell'intorno di 30 ohm e collega la resistenza al terminale della batteria con un'altra lunghezza di filo dello stesso calibro. Il resistore riduce il flusso di corrente nel filo ed elimina la possibilità di surriscaldamento, quindi ora è possibile lasciare il filo collegato.

Osservare il modello fatto dalle limature di ferro quando si posiziona l'elettromagnete su di esse, quindi rimuovere l'elettromagnete, sostituirlo con il magnete a barra e confrontare i modelli. Dovrebbero sembrare praticamente uguali, anche se uno può estendersi più o meno dell'altro, a seconda della forza relativa dei magneti. Ciò conferma che i campi prodotti dal magnete e dall'elettromagnete sono identici - sono entrambi campi elettromagnetici.

Tenere il magnete a barra abbastanza vicino all'elettromagnete per provare un'attrazione. Ruota il magnete in modo che i poli siano rivolti in direzioni opposte e senti la repulsione. Ciò conferma che entrambi i campi hanno un polo nord e sud.

Suggerimento

Per continuare la tua sperimentazione, prova a sostituire il resistore con uno da 100 ohm. Dovresti sentire un notevole indebolimento nell'interazione tra il magnete a barra e l'elettromagnete. Puoi anche ridurre il numero di bobine: dovresti notare un indebolimento del campo simile. Infine, sostituire l'unghia con un tubo di cartone. Ciò indebolisce anche il campo, perché gli elettroni legati in modo unilaterale nell'unghia contribuiscono al campo.

Avviso

Assicurati di scollegare i fili dai terminali quando hai finito i tuoi esperimenti.

Anche con basse tensioni come questa, è buona norma non toccare i terminali della batteria o le estremità scoperte mentre il circuito è collegato.

Se senti odore di fumo, scollega la batteria e attendi alcuni minuti affinchè i fili si raffreddino prima di continuare.