Pyörrevirtaus: 4 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:01

Kun johtava levy liikkuu magneettikentän läpi, sen virtaus (levyn alue, johon magneettikenttä vaikuttaa) muuttuu. Tämä saa aikaan pyörrevirran, joka yhdessä magneettikentän kanssa herättää Lorentzin voiman eloon. Tämä voima on vastapäätä levyn suuntaa ja hidastaa sitä siten.

Tämä voidaan osoittaa käyttämällä heiluria, joka heiluttaa johtavaa levyä. Jarrutuksen vaikutuksen näkemiseksi on välttämätöntä rakentaa tasainen heiluri. Vapaa keinu voidaan verrata magneettikenttään kohdistettuun keinuun vaikutuksen osoittamiseksi.

Tarvikkeet

• Tie-rapit
• maalisekoittimen tikku
• ei -magneettinen metallilevy, 5cm x 5cm (1x)
• Köysi
• Ilmastointiteippi
• Stanley veitsi
• Pienet painot, <10 g
• Uudelleenjalusta, puristimet
• Merkki

Vaihe 1: Heilurin rakentaminen

Käyttämällä LEGO Technicsin osia, kuten pyöriä ja vetoakseleita (katso kuvia), luo kokoonpano, jossa pyörä voi pyöriä vapaasti akselinsa ympäri. Pyörän pitäminen kiinteänä käyttöakselilla ja akselin pyörittäminen toimii myös, mutta tämä on alttiimpaa kitkalle, joka hidastaa heilumista.

Kiinnitä lyhyt puinen lankku kuumalla liimalla LEGO -pyörään. Lankun käyttäminen tarjoaa keinun pienillä poikkeamilla, joten yritä välttää puutikkujen käyttöä. Lankun pituus on vapaa valinta, pidempi lankku heiluu pidempään, mutta vaatii suuremman asennuksen. Vähintään 15 cm on suositeltavaa havaita merkittävät jarrutukset, muuten kääntöaika on liian lyhyt.

Kiinnitä alumiinilevy lankkuun teipillä. Älä käytä kuumaa liimaa, koska tämä vaihe vaatii jonkin verran iterointia ja teippi on helppo poistaa.

Vaihe 2: Heilurin ripustaminen

Aseta keinu oikealle korkeudelle käyttämällä retort -jalustaa yhdessä puristimien kanssa, jotta levy ei kosketa jalustaa heiluttaessa vaan on riittävän matala magneettien väliin. Tarkista tasolla, että akseli, jolla pyörä pyörii, on vaakasuorassa. Käytä narua tukemaan kiinnittimiä, jos ne eivät ole täysin vaakasuorassa. Paras tapa on kiinnittää köysi kahden solmion väliin ja ripustaa sitten puristin köydellä. (Katso kuva). Muita lego -osia voidaan käyttää jalustan heilurin vakauttamiseen. Ajatuksena on saada täydellinen heilahdus pienellä nollapisteellä.

Vaihe 3: Magneettien sijoittaminen

Aseta magneetit heilurin lepoasentoon heilutusradalle siten, etteivät ne tukki heiluria sen heiluttaessa. Asia on, että heiluri voi heilua vapaasti kahden magneetin luoman raon välillä. Käyttämällä pieniä lankkuja ja kuumaa liimaa luodaksesi laakson, joka voi pitää magneetit. Kiinnitä sitten magneetit "laaksoon" käyttämällä teippiä, jotta magneetit on helppo sijoittaa tarvittaessa uudelleen.

Parhaan vaikutuksen saavuttamiseksi varmista, että kahden magneetin välinen etäisyys on minimaalinen, mutta älä kosketa levyä, kun se heiluu niiden välillä. Mitä tahansa materiaalia voidaan käyttää halutun etäisyyden saavuttamiseen kahden magneetin välillä (tässä käytetään kumia). Ole varovainen tuodessasi magneetteja lähelle toisiaan, koska ne ovat erittäin vahvoja

Varmista, että magneettien oikeat navat on sijoitettu vastakkain niin, että ne vetävät toisiaan puoleensa. Jos sekä pohjois- että etelänapa ovat vastakkain, magneetit hylkivät toisiaan ja magneettinen voima on paljon heikompi.

Säädä heilurin korkeutta tarvittaessa, jotta levy peitetään kahdella magneetilla. Tämä voidaan tehdä kiinnittämällä heilurin kääntöpiste eri korkeudelle.

Vaihe 4: Asetusten kalibrointi

Jotta pyörrevirtojen vaikutukset alumiinilevyyn voidaan näyttää, anna heilurin heilua vapaasti altistamatta sitä magneettikentälle. Tuo nyt magneettilaakso telineeseen ja aseta heiluri magneettien väliin ja anna sen heilua. Toivottavasti näet keinun hidastuvan, kun se liikkuu magneettien läpi, jos käytit erityisen vahvoja magneetteja, se saattaa pysähtyä kokonaan ensimmäisellä kerralla.