Я думаю о том, чтобы сделать прибор, показывающий силу на проводе, по которому течет электрический ток, для студентов в лаборатории. Обычный провод, который поднимается над землей после прохождения по нему тока.
Имеем следующие уравнения
- масса единицы длины проволоки. Сделаем магнитное поле перпендикулярным току, поэтому и и я хочу, чтобы проволока была подвешена над землей, поэтому в равновесии мы должны иметь:
С и постоянны в этом устройстве, что мне нужно будет сделать, это поиграть с магнитным полем и электрическим током.
Я не очень хорошо знаком с теоремой Эрншоу, но я знаю, что если я использую переменный ток, это выполнимо. Я могу использовать обычные розетки (в данном случае 220 В), но я не знаю, как создать необходимое однородное магнитное поле.
Что лучше: естественные магниты (например, неодимовые магниты) или магнитное поле, создаваемое другим проводом или катушкой?
Есть ли более простой способ сделать это?
Какие примечания следует помнить в этом эксперименте?
РЕДАКТИРОВАТЬ:
Я решил, что лучше использовать катушки Гельмгольца для создания однородного магнитного поля.
Я работаю на физическом факультете своего университета, и часть моей работы заключается в том, чтобы наблюдать за демонстрацией лекций на уроках физики, и у нас есть несколько демонстраций, которые показывают силу проводника с током в магнитном поле. Довольно простой демонстрацией является катушка провода, подключенная к источнику переменного тока, наложенная на лист меди. Магнитное поле, создаваемое проводом, индуцирует противоположное поле в медной пластине, заставляя катушку левитировать. Это один из способов демонстрации эффектов, но не обязательно единственный.
Некоторые вещи, которые вам нужно иметь в виду, это то, что если вы решите запустить AC, вы должны убедиться, что все, что создает противоположное поле B, совершенно не совпадает по фазе, чтобы поля всегда были противоположными. Я бы порекомендовал использовать какой-нибудь трансформатор между настенным питанием и демонстрацией, это не только позволит вам лучше контролировать напряжение, но и послужит источником отказа в случае, если что-то пойдет не так (внутренний предохранитель перегорит раньше, чем вы это сделаете). сломать рубильник)
С практической точки зрения, вы должны быть очень осторожны с проводкой и выбором материалов. Чтобы получить хороший эффект, вы, вероятно, будете пропускать большой ток по проводам. Будьте очень осторожны, чтобы при запуске демо ничего не загорелось. И, как всегда, убедитесь, что все правильно заземлено и изолировано, чтобы не испортить себе день, когда напряжение 220 В проходит через ваше тело.
Я надеюсь, что это поможет, дайте мне знать, если вам нужны дополнительные описания некоторых устройств, которые вы, возможно, захотите эмулировать, я всегда могу предоставить фотографии, когда я сегодня на работе.
ХольгерФидлер