Проект "Электромагниты"

Исследовательский проект

«Что такое электромагнит?»

                                                       Исполнители:

Лавринович С.,Берет В.,Беспалова А.                                  

Ученик 6А класса МАОУ СОШ №16                      

                                     Руководитель: Веретенникова И.В.

ГО Карпинск

2016 г.

План

I. Вступление: Из истории открытия электромагнитов.

II. Основная часть.

1. Основные свойства электромагнитов.
2. Исследование магнитных полей электромагнитов.
3. Электромагнит.
4. Применение электромагнитов.

III.  Заключение.  

ВСТУПЛЕНИЕ

Человек научился не только использовать естественными магнитами, но и делать искусственные. Их изготавливают из стали или особых сплавов. Электромагнитом называют прибор, который приобретает свойства магнита при прохождении через него электрического тока

Проблема: Что же такое электромагнит и можно ли его изготовить самому.

Объект исследования:  электромагнит и созданное им магнитное поле.

Цель работы: создание простейшего электромагнита.

Задачи проекта:

- Узнать что такое электромагнит.

- Исследовать принцип работы электромагнита

  - Создать электромагнит в домашних условиях.

Электромагнит — устройство, создающее магнитное поле при прохождении электрического тока через него. Обычно электромагнит состоит из обмотки и  сердечника, который приобретает свойства магнита при прохождении по обмотке электрического тока.

Обычно электромагнит состоит из обмотки и сердечника, который приобретает свойства магнита при прохождении по обмотке тока.

Из истории открытия

В 1820 г. датский физик Х.К. Эрстед (1777-1851) обнаружил действие электрического тока на магнитную стрелку. Однако магнитное поле отдельного проводника очень слабое. Наиболее сильным магнитным действием обладает проводник с током, свернутым в виде спирали, если в нее вставлен стальной сердечник. Катушка со стальным сердечником получила название электромагнита. В 1825 году английский инженер Уильям Стёрджен изготовил первый электромагнит, представляющий собой согнутый стержень из мягкого железа с обмоткой из толстой медной проволоки. Для изолирования от обмотки, стержень был покрыт лаком. При пропускании тока железный стержень приобретал свойства сильного магнита, но при прерывании тока он мгновенно их терял. Именно эта особенность электромагнитов и позволила широко применять их в технике.

Классификация электромагнитов

Электромагниты весьма разнообразны по конструктивным выполнениям, которые различаются по своим характеристикам и параметрам, поэтому классификация облегчает изучение процессов, происходящих при их работе.

Основные свойства электромагнитов                                                          Полезные  свойства  электромагнитов:

• быстро  размагничиваются  при  выключении  тока,
• можно  изготовить  любых  размеров,
• при  работе  можно  регулировать  магнитное  действие,  
• меняя  силу  тока  в  цепи.

Эксперимент 1. Определение опытным путём полюсов электромагнита. Мы собрали электромагнит. Для этого использовали катушку, подключённую к источнику тока. При прохождении через катушку электрического тока она превратилась в электромагнит. Подносим к концу катушки северный полюс полосного магнита, она отталкиваются от него, подносим южный полюс - притягиваются. Следовательно - это северный полюс электромагнита. Затем отключив цепь меняем полюса на источнике питания и подключив источник питания повторяем опыт - полюс электромагнита поменялся на южный.

Вывод: На основании описанных опытов можно сделать следующее заключение: разноименные магнитные полюсы притягиваются, одноименные отталкиваются. Это правило относится и к электромагнитам.

Взаимодействие магнитов объясняется тем, что вокруг любого магнита имеется магнитное поле.

Магнитное поле – это область вокруг магнита, внутри которой ощущается воздействие магнита на внешние объекты. Органы чувств человека не способны видеть магнитное поле, но вспомогательные устройства доказывают, что магнитное поле существует.

Эксперимент 2. Исследование магнитных полей с помощью железных опилок. 

Вывод:  Магнитные поля можно увидеть с помощью железных опилок. При удалении от магнита магнитное поле ослабевает.

Эксперимент 3. Определение опытным путём силы  электромагнита. 

Сила магнитного  поля   катушки  с  током  зависит  от   числа  витков  катушки,  от  силы  тока  в  цепи и от наличия сердечника в катушке.  
       Чем  большее  число  витков  в катушке и чем больше сила тока, тем сильнее магнитное поле. Железный сердечник,  введенный   внутрь  катушки  с  током,    усиливает  магнитное  поле катушки.
Сердечники изготавливают  из стали или чугуна, или  железоникелевых           (железокобальтовых) сплавов.  

 Эксперимент 4.  Определение грузоподъёмности   электромагнита. 

Дугообразный   электромагнит используется для поднятия тяжестей.  Через  катушку пропускается электрический ток, в результате намагничивается  сердечник и   притягивает  якорь  с  подвешенным  грузом.

Эксперимент 4.  Создание простейших электромагнитов.

Мы  решили собрать простейший электромагнит  сами.

   Для этого понадобится гвоздь или шуруп лучше из стали или железа и медная проволока в изоляции

Сначала наматываем проволоку на гвоздь.

Затем подключаем к источнику питания  и смотрим, что произойдет, когда мы поднесем к гвоздю мелкие металлические предметы.

Вывод:  Эксперимент, проведенный нами, показал, что если в проводнике течет ток, то вокруг возникает магнитное поле, то есть получается электромагнит.

Применение Электромагнитов.

Большинство технических применений магнитов основывается на их способности притягивать и удерживать железные предметы.

 Например, электромагниты используют для создания надежных и долговечных замков для дверей.

Мы каждый день сталкиваемся с такими замками в работе домофонов при входе в подъезд.

В основном область применения  электромагнитов  - электрические машины и аппараты, входящие в системы промышленной автоматики, в аппаратуру защиты электротехнических установок. Электромагниты используют в  подъемных  устройствах, для  очищения  угля  от  металла, для  сортировки  разных  сортов  семян, для  формовки  железных  деталей, в  магнитофонах.
Электромагниты  применяются и  в  электроизмерительных приборах.
Развивающейся областью применения  электромагнитов  является медицинская аппаратура. Самый большой в мире подвесной электромагнит весит 88 тонн.

 Заключение.

В итоге работы над проектом мы узнали кто создал электромагнит, как работает электромагнит и, что в отличие от обычного магнита, он не только крепко притягивает груз, но и отпускает его в нужный момент.

Мы сделали магнит из двух катушек и проводов, превратили обычный гвоздь в магнит.