Elettricità e Magnetismo: Laboratorio

1 - Tre magneti a forma di anello

2 - Filo elettrico isolato (più o meno 1,5 metri)

3 - Tagliafili/spelafili

4 - Una batteria torcia (tipo D)

5 - Due clips (fermagli zincati grandi)

6 - Scotch di carta

Taglia il filo in tre pezzi: uno di circa 45 centimetri di lunghezza e gli altri due di circa 30 centimetri.

Usando lo spelafili, togli un pezzo di circa 2,5 centimetri di guaina isolante da tutte le estremità dei  tre pezzi di filo.

Avvolgi i fili di rame a spirale e, sul pezzo più lungo di filo, anneriscine la metà superiore con un pennarello indelebile.

Prendi  il pezzo di filo più lungo e, a partire da circa 5 centimetri dalla fine, avvolgi il filo intorno a due dita (o alla batteria) per creare una bobina.

Lascia un quarto della lunghezza del filo libero, senza arrotolarlo.

Prendi  l'estremità del filo e avvolgilo una volta attorno al lato opposto della bobina come fosse il diametro di un cerchio.

Prendi l'altra estremità libera del filo e ripeti l’operazione sul lato opposto.

Le due "braccia" dovrebbero essere una opposta all’altra.

Piega le clip in modo che la curva più piccola diventi la base e la curva più grande si ripieghi su se stessa in un piccolo anello.

Questi saranno i supporti della bobina.

Collega un filo corto a ogni clip avvolgendone un’estremità intorno alla base.

Posiziona i  tre magneti, uno sopra l’altro, sul tavolo.

Appoggia una clip su ciascun lato della pila di magneti, con le basi direzionate verso l’esterno.

Fissa con lo scotch di carta le clips al tavolo.

Posiziona la bobina sopra i magneti, con le braccia appoggiate negli anelli delle clips.

Quando la bobina è posizionata in verticale, la sua parte inferiore dovrebbe essere a non più di  1 centimetro al di sopra dei magneti.

Per questo sono necessari  fermagli di grandi dimensioni come supporti.

Prendi le estremità libere dei fili che sono collegate alle clips e fissale con il nastro adesivo alle due estremità della batteria.

Dai una piccola spinta alla bobina in modo da farla ruotare su se stessa, e guarda cosa succede.

Attenzione: Scollega il motore elettrico quando non lo usi, o dopo pochi minuti di utilizzo perchè il circuito si riscalderà.

La costruzione di un motore elettrico richiede pazienza e capacità manuali. Se il tuo motore non funziona, controlla questo:

È posizionato su una superficie piana?

La bobina è ben equilibrata? Dovrebbe girare senza vacillare.

Prova a far girare la bobina in entrambe le direzioni. Può funzionare in una sola direzione.

Assicurati  che i fili stiano facendo un buon contatto elettrico con i terminali della batteria e le graffette.

Capovolgi  i magneti in modo che il polo opposto si trovi di fronte alla bobina.

Assicurati di aver completamente asportato la guaina isolante dalle braccia della bobina.

Controlla lo spazio  tra il fondo della bobina e i magneti. Dovrebbe essere di circa 1 centimetro.

Assicurati che gli anelli delle clip siano più o meno alla stessa altezza.

Quando la corrente passa attraverso una bobina di filo, la bobina diventa un elettromagnete. La direzione della corrente determina la polarità del campo magnetico. Un lato della bobina diventa il polo nord, e il lato opposto diventa il polo sud. Come tutti i magneti, poli magnetici uguali si attraggono e poli magnetici opposti si respingono. I magneti posti sotto alla bobina attraggono il suo polo opposto e respingono il suo polo uguale, provocando la rotazione della bobina.

Poiché le braccia della bobina sono isolate solo per metà, la corrente elettrica passa loro attraverso solo quando la parte non isolata del filo tocca le graffette. Quando la bobina ruota e la parte isolata del filo tocca le graffette, la corrente si interrompe, fermando il campo magnetico per mezzo giro. Quando la corrente passa attraverso la bobina di nuovo, i due poli magnetici o si respingono o si attraggono ancora una volta. Nel momento stesso in cui la bobina inizia a girare (la spinta iniziale che dai tu), lo slancio la porta oltre la parte del suo ciclo dove non c'è corrente.

Quasi ogni movimento meccanico che vedi intorno a te è generato da un motore elettrico a corrente alternata o a corrente continua.

Elettromagnete

Un magnete che ottiene la sua forza di attrazione da una corrente elettrica che fluisce attraverso un filo.

Campo magnetico

L’area intorno a un magnete in cui la sua forza può essere rilevata.

Polarità

Le due aree (polo nord e polo sud) del magnete in cui la forza magnetica è la più forte.