Nihanje vrtinčnega toka: 4 koraki

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:05

Ko se prevodna plošča premika skozi magnetno polje, se njen tok (površina plošče, na katero vpliva magnetno polje) spremeni. Ta inducira vrtinčni tok, ta pa v kombinaciji z magnetnim poljem oživi Lorentzovo silo. Ta sila je nasprotna smeri plošče in jo s tem upočasni.

To je mogoče dokazati z nihalom, ki zaniha prevodno ploščo. Da bi videli učinek zaviranja, je nujno sestaviti gladko nihalo. Prosti zamah lahko primerjamo z zamahom, ki je izpostavljen magnetnemu polju, da dokaže učinek.

Zaloge

• Kravata
• palica za mešanje barve
• nemagnetna kovinska plošča, 5 cm x 5 cm (1x)
• Vrv
• Lepilni trak
• Stanley nož
• Majhne uteži, <10 g
• Stojalo za zadrževanje, spone
• Marker

1. korak: Gradnja nihala

Z uporabo delov LEGO Technics, kot so kolesa in pogonske gredi (glejte slike), ustvarite nastavitev, pri kateri se kolo lahko prosto vrti okoli svoje osi. Prav tako deluje ohranjanje kolesa na pogonski gredi in vrtenje gredi, vendar je to bolj nagnjeno k trenju, ki bo upočasnilo nihanje.

Z vročim lepilom pritrdite kratko leseno desko na kolo LEGO. Uporaba deske ponuja zamah z majhnim odstopanjem, zato se izogibajte uporabi lesenih palic. Dolžina deske je svobodna izbira, daljša deska se bo dlje časa mahala, vendar zahteva večjo postavitev. Za opazno zaviranje je priporočljivo najmanj 15 cm, sicer bo čas zamaha prekratek.

Z lepilnim trakom pritrdite aluminijasto ploščo na desko. Ne uporabljajte vročega lepila, ker bo ta korak zahteval nekaj ponovitev, lepilni trak pa je enostavno odstraniti.

2. korak: obešanje nihala

Z retortnim stojalom v kombinaciji s sponkami postavite gugalnico na pravo višino, tako da se plošča med nihanjem ne dotika stojala, ampak je dovolj nizka, da se niha med magneti. Z ravnino preverite, ali je os, na kateri se vrti kolo, vodoravna. Za pritrditev sponk uporabite kos vrvi, če niso popolnoma vodoravne. Najboljši način je, da vrv stisnete med dva kravata in nato z vrvjo obesite objemko. (Glej sliko). Dodatne koščke lega lahko uporabite za stabilizacijo nihala na stojalu. Ideja je doseči popoln zamah z majhnim odstopanjem do nič.

3. korak: Namestitev magnetov

Magnete postavite v položaj mirovanja nihala, na nihajno pot, tako da med nihanjem ne blokirajo nihala. Bistvo je, da lahko nihalo prosto niha med režo, ki jo ustvarita dva magneta. Z majhnimi deskami in vročim lepilom ustvarite dolino, ki lahko zadrži magnete. Nato uporabite lepilni trak, da magnete pritrdite na "dolino", tako da bo magnete po potrebi enostavno prestaviti.

Da bi dosegli največji učinek, se prepričajte, da je razdalja med magnetoma minimalna, vendar se ne dotikajte plošče, ko niha med njima. Za dosego želene razdalje med magnetoma lahko uporabite kateri koli material (tukaj se uporablja guma). Bodite previdni, ko magnete približate skupaj, saj so zelo močni

Prepričajte se, da sta desna pola magnetov postavljena drug proti drugemu, tako da se privlačita. Če sta severni in južni pol nasproti drug drugega, se bosta magneta odbijala in magnetna sila bo veliko šibkejša.

Po potrebi prilagodite višino nihala, da bosta ploščo pokrita z dvema magnetoma. To lahko storite s pritrditvijo vrtilne točke nihala na različni višini.

4. korak: Umerjanje nastavitve

Če želite prikazati učinke vrtinčnih tokov na aluminijasto ploščo, pustite, da se nihalo prosto vrti, ne da bi ga podvrglo magnetnemu polju. Zdaj prinesite dolino magnetov na stojalo in nihalo postavite med magnete in pustite, da se zaniha. Upajmo, da se bo zamik upočasnil, ko se bo premikal skozi magnete, če bi uporabili posebej močne magnete, bi se lahko popolnoma ustavil med prvim prehodom.