W końcu doprowadziły one do odkrycia istnej żyły złota :)

Doświadczenie Oersteda (1820 r.)

Badamy oddziaływanie przewodnika z prądem na igłę magnetyczną

Wnioski:

1. Gdy przez przewód płynie prąd igła magnetyczna wychyla się, a więc wokół przewodu wytwarza się pole magnetyczne (przewód jest źródłem tego pola), które oddziałuje z igłą (na igłę działa siła)

2. Zmiana kierunku przepływu prądu powoduję zmianę kierunku pola magnetycznego

Wyznaczmy linie pola magnetycznego wokół przewodnika z prądem

Wnioski

1. Linie pola magnetycznego tworzą zamknięte okręgi wokół przewodnika z prądem, leżące w płaszczyźnie prostopadłej do przewodnika

Wiemy, że linie pola magnetycznego mają kierunek od bieguna [N] do bieguna [S].

Pole wokół przewodnika, również ma kierunek - do jego wyznaczania służy reguła prawej dłoni

Jeśli przewodnik chwycimy prawą dłonią w taki sposób, że wyprostowany kciuk wskaże kierunek i zwrot przepływu prądu elektrycznego przez przewodnik I,  (a pamiętamy, że umowny kierunek przepływu prądu jest od "+" do "-") to pozostałe 4 palce wzkażą kierunek i zwrot linii pola

Zobaczmy jeszcze w jaki sposób oddziałują na siebie dwa równoległe przewody,

przez które płynie prąd elektryczny.

Wnioski

Jeśli w dwóch przewodnikach płynie prąd w tę samą stronę, przewodniki przyciągają się.

Jeśli w dwóch przewodnikach płynie prąd w przeciwną stronę, przewodniki odpychają się.

Skoro prostoliniowy przewód z prądem wytwarza pole magnetyczne,

to wytwarza go również przewód zwinięty w kształt zwojnicy.

Wnioski

1. Linie pola magnetycznego na zewnątrz zwojnicy przypominają linie pola magnesu sztabkowego

2. Linie pola wewnątrz zwojnicy są do siebie równoległe (tworzą pole jednorodne)

3. Linie przyjmują kształt zamkniętych krzywych,

Do wyznaczenia kierunku linii pola zwojnicy (cewki) służy reguła prawej dłoni dla cewki.

Jeśli prawą dłonią obejmiemy zwojnicę tak, aby 4 palce były skierowane zgodnie z kierunkiem przepływu prądu,

to odchylony kciuk wskaże koniec zwojnicy, przy którym znajduje się biegun północny [N],

a jak wiemy kierunek linii pola biegnie od bieguna [N] do bieguna [S]

Reguła ta dotyczy także zwojnicy złożonej z jednego zwoju, czyli pierścienia.

Ułożenie biegunów magnetycznych zwojnicy z prądem zależy od kierunku przepływu prądu

Pole magnetyczne wytwarzane przez zwojnicę możemy wzmocnić na trzy sposoby:

1) możemy zastosować rdzeń ze stali miękkiej lub żelaza, tworząc ze zwojnicy elektromagnes,

2) możemy nawinąć większą liczbę zwojów,

3) możemy zwiększyć natężenie prądu I płynącego przez zwojnicę.

Elektromagnesy

Zachęcam do wykonania własnego elektromagnesu

Elektromagnesy znalazły szerokie zastosowania w technice, np:

w słuchawkach telefonicznych, głośnikach, dzwonkach, jako silne elektromagnesy przenoszące złom itd.

Dzwonek elektryczny (link)

Zamknięcie włącznika K, powoduje, że w obwodzie płynie prąd i elektromagnes E przyciąga do siebie ramię A i przerywa obwód w miejscu styku T. Elektromagnes przestaje w tym momencie działać i opuszcza ramię A, które znów zwiera styk T i zamyka obwód...taki cykl powtarza się (ramie A uderza wciąż w dzwonek B, aż do momentu otwarcia włącznika K).

Więcej o elektromagnesach znajdziesz w poniższym filmie (serdecznie zachęcam do jego obejrzenia)

Podsumowanie

Elektromagnes składa się ze zwojnicy i rdzenia wykonanego z ferromagnetyku.

Ferromagnetyczny rdzeń wzmacnia właściwości magnetyczne zwojnicy

Siła oddziaływania elektromagnesu zależy od liczby nawiniętych zwojów i natężenia prądu płynącego przez zwoje zwojnicy.