Di Chris Deziel, aggiornato il 24 marzo 2022
Scopri come l'elettricità e il magnetismo si intrecciano costruendo un elettromagnete di base. Questo esperimento pratico ti consente di confrontare il campo magnetico prodotto da una bobina trasportata da corrente con quello di un magnete permanente, sottolineando l'unità dei fenomeni elettromagnetici. La guida sottolinea l'importanza della sicurezza:utilizza un resistore per limitare la corrente e prevenire il surriscaldamento e scollega sempre il circuito una volta terminato.
Avvolgere strettamente un tratto di filo di rame isolato calibro 22 attorno a un bullone o un chiodo di ferro da 6 pollici. Cerca di eseguire il numero di giri consentito dal nucleo:un filo troppo sottile rischia di surriscaldarsi, mentre un filo troppo spesso limita il numero di giri.
Spela le estremità del filo con un coltello e fissa un'estremità al terminale positivo di una batteria D-cell utilizzando del nastro isolante. Metti una manciata di limatura di ferro su un tavolo, appoggiaci sopra il bullone e tocca l'altra estremità del filo con il terminale negativo della batteria. Osservare la limatura che forma uno schema, quindi rimuovere la connessione per evitare il surriscaldamento.
Tenere una barra magnetica a breve distanza dal bullone in modo che non vi sia attrazione o repulsione, quindi toccare nuovamente il filo con il terminale della batteria. Nota come reagisce il magnete.
Collegare un resistore da 30 ohm in serie alla bobina:collegare l'estremità libera del filo al resistore e l'altro lato del resistore alla batteria. Ciò limita la corrente, previene l'accumulo di calore e consente all'elettromagnete di rimanere alimentato in modo sicuro.
Posiziona l'elettromagnete alimentato sulla limatura, registra lo schema risultante, quindi sostituiscilo con la barra magnetica e confronta. I modelli dovrebbero essere quasi identici, confermando che entrambi sono campi elettromagnetici. Piccole differenze riflettono i punti di forza relativi di ciascuna fonte.
Posiziona la barra magnetica vicino all'elettromagnete per sentire l'attrazione. Ruota il magnete di 180° in modo che i suoi poli si oppongano e provino repulsione. Ciò dimostra che entrambi i campi possiedono poli nord e sud distinti.
Sostituisci il resistore da 30 ohm con uno da 100 ohm per indebolire notevolmente l'interazione tra il magnete e l'elettromagnete. Anche la riduzione dei giri della bobina o l'utilizzo di un tubo di cartone come nucleo diminuisce l'intensità del campo.
Scollega sempre i cavi dalla batteria una volta completati gli esperimenti. Anche a bassa tensione, evitare di toccare i terminali esposti o le estremità scoperte dei cavi mentre il circuito è sotto tensione. Se rilevi fumo, scollega la batteria e lascia raffreddare i cavi prima di riprendere.
