5.
PARADOXNÝ ELEKTROMAGNET
Problém:
Prečo dva na pohľad
rovnaké elektromagnety vykazujú úplne rozdielne
magnetické účinky?
Pomôcky:
dve železné skrutky, izolovaný drôt, oceľová
guľka resp. drobné klinčeky, zdroj napätia
, ampérmeter, žiarovka
Popis experimentu:
Na železnej skrutke ako na jadre je navinutý izolovaný drôt. K takémuto
elektromagnetu pripojíme regulovateľný zdroj napätia. Elektromagnetom, ktorým
prechádza elektrický prúd sa snažíme dvihnúť oceľovú guľôčku. Ampérmetrom
zistíme, pri akej hodnote prúdu sa nám to podarí. Ak vezmeme na prvý pohľad
nerozlíšiteľne rovnaký elektromagnet s rovnakým železným jadrom a s
rovnakým drôtom, zistíme, že tento oceľovú guľôčku nepritiahne, hoci ním
bude prechádzať dostatočne veľký prúd.
Fyzikálne zdôvodnenie:
Prvý elektromagnet je vinutý bežným
spôsobom - navinutím istého počtu závitov v určitej orientácii. Druhý
„elektromagnet“ má prvú polovicu závitov vinutých v jednej a druhú
polovicu závitov v opačnej orientácii. Znamená to,
že magnetické účinky prvej časti sú práve neutralizované
magnetickými účinkami druhej časti závitov. Takéto cievky s protichodným
(bifilárnym) vinutím sa používajú tam kde potrebujeme ohmický odpor bez akýchkoľvek
prejavov samoindukcie napr. odporové cievky v ohmmetri.