A mágneses mező szemléltetése

Mind az állandó mágnest, mind az áramjárta vezetőket, de a szabadon mozgó töltést is mágneses mező veszi körül. A mezők kölcsönhatása eredményezi azokat a folyamatokat, amelyeket már szemmel is látunk.

Szükséges eszközök

• mágnes rúd, mágnes patkó, hosszú vasmagos tekercs, egyenes vezető (réz)
• akkumulátor, vagy más több amperes egyenáramot szolgáltató berendezés
• tolóellenállás
• 12 x 18 cm.-es merev műanyag lapok
• vasreszelék ( nem por, inkább 2 – 3 mm. hosszú darabok.)
• hajlakk

A kísérlet menete

A mágnes rúdra, patkóra, és a hosszú tekercsre – amit áram alá helyezünk – helyezzük rá a műanyag lapokat, és szórjunk rájuk vasreszeléket. A vasreszeléket ne nagy adagokban, hanem igen finoman eloszlatva szórjuk ki. Ez után a felületeket, finoman fújjuk be hajlakkal. Néhány perces száradás után az áramot kikapcsolhatjuk, a műanyag lapokat levehetjük a mágnesekről. Az egyik műanyag lap közepén készítsünk egy olyan furatot, amin az egyenes vezetőt áttolhatjuk. Állítsuk be a vezetőt úgy, hogy merőleges legyen a lapra. A toló ellenállás segítségével legalább 10 amperes árammal terheljük a vezetőt, majd a lapra a korábbi módon szórjunk vasreszeléket, az ábrákat hajlakkal rögzítsük és néhány perc múlva, áramtalanítsuk a vezetőt. További lehetőségek: egynemű és ellentétes pólusok közötti mező, „egypólus”, stb. mezejének szemléltetése.

Magyarázat

A vasreszelék szemcsék, mint apró dipólusok a mező minden pontján az indukció vektorok irányába álnak be. Így a patkó szárai között párhuzamosak lesznek, ez a homogén mező. A rúd mágnes és a hosszú tekercs esetén teljesen hasonló az elrendeződés, jól kirajzolódnak a pólusok. Az egyenes vezető esetén olyan koncentrikus köröket kapunk, amelyeknek középpontja a vezető. Azt is észre kell venni, hogy a vasreszelék szemcsék nem csak síkbeli, hanem térbeli elrendeződést is mutatnak. Ez elsősorban a pólusok környékén tapasztalható.

Szükséges óvintézkedések

A toló ellenállás és az egyenes vezető megválasztásánál arra kell figyelemmel lenni, hogy itt néhány percig nagy áram folyik, és ez túlmelegítheti a vezetéket. Ezért ajánlott a 3 – 4 mm-es rézhuzal használata.