1. Skolēns uz dzelzs stieņa uztina izolētu vadu un virknē ar vadu ieslēdza slēdzi un \(4,5\space\mathrm V\) bateriju. Uzzīmē magnētiskā lauka indukcijas līnijas un to virzienu brīdī, kad slēdzis ir ieslēgts!
2. Izslēdzot slēdzi, skolēns uztin vēl vienu izolētu vadu, kuru pievieno pie voltmetra. Kad skolēns ieslēdz slēdzi, voltmetrs uz brīdi uzrāda nelielu spriegumu, bet pēc tam spriegums visu laiku ir nulle. Izskaidro, kāpēc tā notiek!
Fizikālā parādība:
Skaidrojums:
1. Ja ap dzelzs stieni uztin vadu, izveidojas spole ar dzelzs serdi jeb solenoīds. Ja vadā plūst elektriskā strāva, tad ap spoli un spoles iekšienē rodas magnētiskais lauks. Strāvas magnētiskā lauka indukcijas līnijas vienmēr ir noslēgtas. Indukcijas līniju virzienu var noteikt pēc labās rokas likuma. Par strāvas plūšanas virzienu pieņemts virziens no strāvas avota plus “+” pola uz strāvas avota mīnus “-“ polu. Ar labās rokas plaukstu aptver spoli tā, lai četri pirksti būtu strāvas plūšanas virzienā, atliektais īkšķis parāda magnētiskā lauka indukcijas līniju virzienu (skatīt attēlu). Solenoīda iekšienē indukcijas līnijas vērstas no labās puses uz kreiso pusi. Stieņa kreisajā galā veidojas magnētiskais ziemeļpols N, bet labajā – magnētiskais dienvidpols S. Indukcijas līniju virzienu var noteikt arī pēc labās vītnes skrūves likuma.
2. Fizikālā parādība: elektromagnētiskā indukcija.
Skaidrojums: otrajā tinumā inducējas EDS un voltmetrs rāda nelielu spriegumu, jo magnētiskā plūsma, kas rodas tinumos, ir mainīga. Mainīgu magnētisko plūsmu rada mainīgais magnētiskais lauks. Kad skolēns ieslēdz slēdzi, pirmajā tinumā strāva sāk palielināties, palielinās arī magnētiskā lauka indukcija un magnētiskā plūsma. Strāvas palielināšanās laikā voltmetrs rāda nelielu spriegumu. Pakāpeniski strāva pirmajā tinumā sasniedz maksimālo vērtību un tālāk nemainās laikā. Abos tinumos magnētiskais lauks vairs nemainās, nemainās arī magnētiskā plūsma, otrajā tinumā EDS neinducējas un voltmetrs rāda nulli. Eksperiments interesants ar to, ka indukcijas EDS iegūst ar līdzstrāvas avotu un atsevišķos gadījumos var ievērojami pārsniegt EDS avota spriegumu.
Vērtēšanas kritēriji
1. Zīmējumā norāda strāvas virzienu, uzzīmē magnētiskā lauka indukcijas līnijas un attēlo to virzienu ar bultām – 1 punkts.
2. Zina parādības nosaukumu – 1 punkts. Skaidro indukcijas EDS rašanos – 1 punkts