Магнітне поле котушки зі струмом

Найбільший практичний інтерес представляє собою магнітне поле котушки зі струмом. На малюнку зображена котушка, що складається з великого числа витків дроту, намотаного на дерев'яний каркас. Коли в котушці є струм, залізні ошурки притягуються до її кінців, при відключенні струму вони відпадають.

Мал. Тяжіння ошурки котушкою зі струмом

Якщо котушку зі струмом підвісити на тонких і гнучких провідниках, то вона встановиться так само, як магнітна стрілка компаса. Один кінець котушки буде звернений на північ, інший - на південь. Значить, котушка зі струмом, як і магнітна стрілка, має два полюси - північний і південний (рис.).

Мал. Полюси котушки з струмом

Навколо котушки з струмом є магнітне поле. Його, як і поле прямого струму, можна виявити за допомогою тирси (рис.). Магнітні лінії магнітного поля котушки зі струмом є також замкнутими кривими. Прийнято вважати, що поза котушки вони спрямовані від північного полюса котушки до південного (див. Рис.).

Мал. Магнітні лінії котушки з струмом

Котушки з струмом широко використовують в техніці як магнітів. Вони зручні тим, що їх магнітне дію можна змінювати (посилювати чи послаблювати) в широких межах. Розглянемо способи, за допомогою яких можна це робити.

На малюнку зображений досвід, в якому спостерігається дія магнітного поля котушки зі струмом. Якщо замінити котушку інший, з великим числом витків дроту, то при тій же силі струму вона притягне більше залізних предметів. Значить, магнітне дію котушки зі струмом тим сильніше, чим більше число витків в ній.

Включимо в ланцюг, що містить котушку, реостат (рис.) І за допомогою нього будемо змінювати силу струму в котушці. При збільшенні сили струму дію магнітного поля котушки зі струмом посилюється, при зменшенні - послаблюється.

Мал. Дія магнітного поля котушки

Виявляється також, що магнітне дію котушки зі струмом можна значно підсилити, не змінюючи число її витків і силу струму в ній. Для цього треба ввести всередину котушки залізний стрижень (сердечник). Залізо, введене всередину котушки, підсилює магнітне дію котушки (рис.).

Мал. Дія магнітного поля котушки з залізним сердечником

Котушка з залізним сердечником всередині називається електромагнітом.

Електромагніт - одна з основних деталей багатьох технічних приладів. На малюнку зображений дугоподібний електромагніт, що утримує якір (залізну пластинку) з підвішеним вантажем.

Мал. дугоподібний електромагніт

Електромагніти широко застосовують в техніці завдяки їх чудовим властивостям. Вони швидко розмагнічуються при виключенні струму, в залежності від призначення їх можна виготовляти самих різних розмірів, під час роботи електромагніта можна регулювати його магнітне дію, змінюючи силу струму в котушці.

Електромагніти, що володіють великою підйомної силою, використовують на заводах для перенесення виробів зі сталі або чавуну, а також сталевих і чавунних стружок, злитків (рис.).

Мал. застосування електромагнітів

На малюнку показаний в розрізі магнітний сепаратор для зерна. У зерно підмішують дуже дрібні залізні ошурки. Ці тирсу не прилипають до гладким зернам корисних злаків, але прилипають до зернам бур'янів. Зерна 1 висипаються з бункера на обертовий барабан 2. Усередині барабана знаходиться сильний електромагніт 5. Притягаючи залізні частинки 4, він витягує зерна бур'янів з потоку зерна 3 і таким шляхом очищає зерно від бур'янів і випадково потрапили залізних предметів.

Мал. магнітний сепаратор

Домашня робота.

1. В якому напрямку встановлюється котушка зі струмом, підвішена на довгих тонких провідниках? Яке схожість є у неї з магнітною стрілкою?
2. Якими способами можна посилити магнітне дію котушки зі струмом?
3. Що називають електромагнітом?
4. Для яких цілей використовують на заводах електромагніти?
5. Як влаштований магнітний сепаратор для зерна?

Завдання 2. ЗРОБИ ЕЛЕКТРОМАГНІТ САМ

До заняття прикріплений файл-презентація «Електромагніти». Ви можете завантажити файл в будь-який зручний для вас час.