جواب آزمایش صفحه ۹۲ فیزیک (2) - ریاضی فیزیک

هدف آزمایش: دیدن نیروی مغناطیسی وارد بر سیم حامل جریان در میدان یک آهنربا.

وسایل: پایه، نخ، سیم مسی ضخیم، آهنربای نعلی‌شکل، سیم رابط و باتری.

مراحل کار:

۱. سیم مسی ضخیم را با نخ از میلهٔ افقی پایه آویزان کنید. سیم باید آزادانه تاب بخورد و بین دو قطب N و S آهنربای نعلی‌شکل قرار بگیرد، به‌طوری‌که میدان مغناطیسی بین دو قطب، بر سیم عمود باشد.
۲. دو سر سیم مسی را با سیم رابط به دو قطب باتری وصل کنید و مدار را ببندید. جریان از سیم مسی می‌گذرد.
۳. آنچه را که روی سیم مسی می‌بینید یادداشت کنید: سیم به کدام طرف حرکت می‌کند و تا کجا جابه‌جا می‌شود؟
۴. مدار را قطع کنید. دو سر سیم رابط را جابه‌جا کنید تا جهت جریان در سیم مسی عوض شود، سپس مراحل ۲ و ۳ را دوباره انجام دهید.
۵. مدار را زود قطع کنید. باتری را بیش از چند ثانیه وصل نگه ندارید تا سیم گرم نشود.

آنچه باید مشاهده کنید (مقدارهای زیر نمونه‌اند؛ اندازه‌گیری شما ممکن است کمی فرق کند):

نتیجه‌گیری: وقتی جریان الکتریکی از سیمی که در میدان مغناطیسی آهنربا قرار دارد می‌گذرد، بر سیم نیروی مغناطیسی وارد می‌شود و سیم جابه‌جا می‌شود. با تغییر جهت جریان، جهت نیرو و جهت حرکت سیم عوض می‌شود. همچنین اگر جریان قطع شود، نیرو از بین می‌رود و سیم به حالت اولیه برمی‌گردد.

گزارش به کلاس: جابه‌جایی سیم را در دو حالت (جریان اول و جریان معکوس) به کلاس گزارش دهید و بگویید که نیروی مغناطیسی به جهت جریان و جهت میدان آهنربا بستگی دارد.