Doświadczenie prezentuje zjawisko indukcji elektromagnetycznej i regułę Lenza. Pokazuje jednocześnie istnienie prądów wirowych.
Wyobraźmy sobie pierścień „wyodrębniony" z metalowej rurki (rurkę możemy uważać za zbiór takich pierścieni ułożonych jeden na drugim). Gdy przelatujący przez rurkę magnes zbliża się, a następnie oddala od niego, zmienia się pole magnetyczne. Zmiana strumienia indukcji magnetycznej w pierścieniu powoduje przepływ prądu elektrycznego w zamkniętym obwodzie, jaki tworzy pierścień. Prąd taki nazywamy prądem wirowym.
Kierunek prądu jest taki, że jego pole magnetyczne przeciwdziała ruchowi magnesu - hamuje jego ruch (reguła Lenza). Czyli mówiąc bardziej fizycznie - siła magnetyczna, którą to pole działa na magnes, ma zwrot przeciwny do prędkości magnesu. Czas przelotu magnesu przez rurkę aluminiową jest więc dłuższy niż czas przelotu przez rurkę nieprzewodzącą - plastikową, w której prąd elektryczny nie jest indukowany.
Na filmiku widzicie, że czas spadania różni się w zależności od materiału z jakiego jest wykonana rurka i od tego czy rurka została przecięta.
Opór elektryczny aluminiowego pierścienia jest większy niż opór miedzianego. Natężenie indukowanego prądu w rurce miedzianej będzie więc większe niż w rurce aluminiowej. Przepływowi prądu o większym natężeniu towarzyszy silniejsze pole magnetyczne. Pole to będzie przeciwdziałało (hamowało) ruchowi magnesu w rurce miedzianej silniej niż w aluminiowej.
Zjawiskiem, które powoduje, że czas przelotu magnesu przez rurkę miedzianą i aluminiową jest znacznie dłuższy niż przez rurkę plastikową, jest indukcja elektromagnetyczna.
Zwróćmy też uwagę, że magnes przelatuje szybciej przez miedzianą rurkę, jeśli została przecięta. Wycięcie jakiegoś elementu rurki sprawia, że w tym miejscu prąd wirowy się nie pojawi, a zatem nie pojawi się dodatkowa siła, która będzie hamowała ruch magnesu.
#indukcjaelektromagnetyczna #prądywirowe #magnes #opórwłaściwy #fizyka #nauka #pwr #politechnikawrocławska
