Некоторые магниты, например плоские или подковообразные, называются «постоянными». Они обладают постоянным естественным магнетизмом. Такой магнетизм не нуждается для своего поддержания во внешней силе или энергии. Однако магнетизм можно создавать и с помощью электричества. Когда электричество течет по проволоке или аналогичному проводнику (передающему электричество материалу), то вокруг последнего возникает магнитное поле. Это явление называется «электромагнетизмом». На самом деле магнетизм и электричество как явления тесно связаны. Они порождают друг друга. Электромагнетизм находит практическое применение во многих инструментах, устройствах и машинах. Некоторые из них питаются от электрических батарей. Другим же требуется намного более мощная питающая сеть с подключением, например, через стенные розетки.
Первые электромагниты практического назначения стал делать английский сапожник (а в свободное время — ученый-любитель) Уильям Стёрджен. В 1820-е годы он забавлял ими публику, и с того времени базовая конструкция не слишком изменилась. Вы сможете сделать подобный электромагнит.
Громкоговоритель
Электрические сигналы передаются в громкоговорителе по подключенному к нему проводу. Ток движется по обмотке катушки, подсоединенной к пластиковому диффузору. Электрические сигналы превращают катушку с мембраной в электромагнит, сила действия которого может изменяться в соответствии с изменением подаваемого тока. Это переменное магнитное поле само находится в области сильного постоянного магнитного поля. Оба поля взаимодействуют как одноименные полюса магнита, отталкивающиеся друг от друга. Как следствие, катушка вибрирует — и диффузор вибрирует тоже, создавая двигательные импульсы. В результате вовне идут звуковые волны.
Как возникает магнитное поле
Поскольку электричество течет по проводнику, вокруг него возникает магнитное поле. Силовые линии поля образуют круги, в центре которых находится проводящий материал. Это и называется электромагнитным полем. Как только мы выключим электричество, исчезнет и создаваемое им поле.
Как увидеть действие электромагнетизма
Посыпьте железными опилками картон, сквозь который пропущен проводник с током. Опилки попадут в область действия магнитного поля и сами собой образуют круги, отражающие силовые линии поля, как это произошло бы и с обычным магнитом.
Вы меня слышите?
Динамик в телефонной трубке получает различные электрические сигналы, поступающие с мембраны другой телефонной трубки — той, которую держит у рта говорящий на противоположном конце телефонной линии. Этот динамик- простой громкоговоритель, воссоздающий звуки отдаленной речи.
Электромагнит
Вам понадобится:
Электромагнит: щипчики для зачистки концов провода от изоляции; 2 м провода (многожильного медного в пластиковой изоляции); большой железный гвоздь; электрическая батарейка с напряжением 9 вольт; канцелярские скрепки.
Под наблюдением взрослых аккуратно снимите с помощью специальных щипчиков 2,5 см пластиковой изоляции с концов двух проводков. Их вы подсоедините к электрической батарее.
Плотно намотайте провод на железный гвоздь, чтобы у вас получилась катушка с обмоткой. Благодаря пластиковой изоляции электричество потечет по проводу, намотанному на железный гвоздь, проходя все витки катушки от начала и до конца.
Под наблюдением взрослых подсоедините концы проводов обмотки к контактам батарейки. При этом может проскочить искра, так что будьте осторожны. Протестируйте работу электромагнита, подняв им канцелярскую скрепку.
Добавим переключатель
Вам понадобится:
Добавим переключатель: дырокол; лист тонкого картона; удлиненные кнопки для соединения нескольких листов бумаги.
Проделайте два одинаковых отверстия в листе картона. Введите в оба отверстия кнопки для соединения бумаги, но сперва проденьте первую из кнопок сквозь канцелярскую скрепку. Пропустив в отверстие вторую кнопку, разведите с обратной стороны картона ее ножки.
Под наблюдением взрослых присоедините один из проводов обмотки к контакту батарейки. Коротким проводком соедините второй контакт батарейки и оставшуюся кнопку. Переверните картонку.
Скрепка не соединяет кнопки с проводами, и электрического тока нет. Соедините скрепкой кнопки. В цепи появится ток, и ваш электромагнит включится.