إيدي تيار سوينغ: 4 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:39

عندما تتحرك لوحة موصلة عبر حقل مغناطيسي ، يتغير التدفق (منطقة اللوحة المتأثرة بالمجال المغناطيسي). يؤدي هذا إلى إحداث تيار إيدي ، وهذا بدوره بالاقتران مع المجال المغناطيسي يجلب قوة لورنتز إلى الحياة. هذه القوة معاكسة لاتجاه اللوح وبالتالي تبطئها.

يمكن إثبات ذلك باستخدام بندول يتأرجح لوحة موصلة. من أجل رؤية تأثير الكبح ، من الضروري إنشاء بندول سلس. يمكن مقارنة التأرجح الحر بالتأرجح الخاضع لمجال مغناطيسي لإثبات التأثير.

اللوازم

• ربطة عنق
• عصا خلاط الطلاء
• لوحة معدنية غير مغناطيسية ، 5 سم × 5 سم (1x)
• حبل
• شريط لاصق
• ستانلي سكين
• أوزان صغيرة <10 جرام
• معوجة موقف ، المشابك
• علامة

الخطوة الأولى: بناء البندول

من خلال الاستفادة من أجزاء LEGO Technics ، مثل العجلات وأعمدة القيادة (انظر الصور) ، قم بإنشاء إعداد حيث يمكن للعجلة أن تدور بحرية حول محورها. يعمل أيضًا الحفاظ على تثبيت العجلة على عمود القيادة وتدوير العمود ، ولكن هذا أكثر عرضة للاحتكاك مما يؤدي إلى إبطاء التأرجح.

استخدم الغراء الساخن ، قم بإرفاق لوح خشبي قصير بعجلة LEGO. يوفر استخدام اللوح الخشبي تأرجحًا مع انحراف بسيط ، لذا حاول تجنب استخدام العصي الخشبية. يعد طول اللوح اختيارًا مجانيًا ، حيث يتأرجح اللوح الأطول لفترة أطول ولكنه يتطلب مجموعة أكبر. يوصى باستخدام 15 سم على الأقل لملاحظة أي فرملة كبيرة وإلا سيكون وقت التأرجح قصيرًا جدًا.

استخدم الشريط اللاصق لتوصيل لوح الألمنيوم باللوح الخشبي. لا تستخدم الغراء الساخن لأن هذه الخطوة ستتطلب بعض التكرار ومن السهل إزالة الشريط اللاصق.

الخطوة 2: قطع البندول

باستخدام حامل المعوجة مع المشابك ، ضع التأرجح في الارتفاع الصحيح ، بحيث لا تلمس اللوحة الحامل عند التأرجح ولكنها منخفضة بما يكفي للتأرجح بين المغناطيس. تحقق من أن المحور الذي تدور عليه العجلة أفقي. استخدم قطعة من الحبل لدعم المشابك إذا لم تكن أفقية تمامًا. أفضل طريقة هي ربط الحبل بين اثنين من ربطة العنق ثم تعليق المشبك باستخدام الحبل. (انظر الصورة). يمكن استخدام قطع إضافية من ليغو لتثبيت البندول على الحامل. الفكرة هي الحصول على تأرجح مثالي مع انحراف ضئيل إلى الصفر.

الخطوة 3: تحديد موضع المغناطيس

ضع المغناطيس في الوضع الباقي للبندول ، على مسار التأرجح ، بطريقة لا تسد البندول عندما يتأرجح. النقطة المهمة هي أن البندول يمكن أن يتأرجح بحرية بين الفجوة التي يخلقها المغناطيسان. باستخدام الألواح الصغيرة والصمغ الساخن لإنشاء وادي يمكنه حمل المغناطيس. ثم استخدم شريط لاصق لتوصيل المغناطيس بـ "الوادي" بحيث يسهل إعادة وضع المغناطيس إذا لزم الأمر.

لتحقيق أقصى تأثير ، تأكد من أن المسافة بين المغناطيسين ضئيلة ولكن دون لمس اللوحة أثناء تأرجحها بينهما. يمكن استخدام أي مادة لتحقيق المسافة المطلوبة بين المغناطيسين (هنا يتم استخدام المطاط). كن حذرًا عند تقريب المغناطيس من بعضه البعض لأنه قوي جدًا

تأكد من وضع القطبين الأيمن للمغناطيس في مواجهة بعضهما البعض بحيث يجذبان بعضهما البعض. إذا كان كلا القطبين الشمالي والجنوبي مقابل بعضهما البعض ، فسوف يتنافر المغناطيسان وستكون القوة المغناطيسية أضعف كثيرًا.

اضبط ارتفاع البندول إذا لزم الأمر لتغطية اللوحة بواسطة مغناطيسين. يمكن القيام بذلك عن طريق تثبيت النقطة المحورية للبندول على ارتفاع مختلف.

الخطوة 4: معايرة الإعداد

لتتمكن من إظهار تأثيرات تيارات إيدي على لوح الألمنيوم ، اترك البندول يتأرجح بحرية دون تعريضه للمجال المغناطيسي. الآن أحضر وادي المغناطيس إلى الحامل وضع البندول بين المغناطيسات واسمح له بالتأرجح. نأمل أن ترى التأرجح يتباطأ أثناء تحركه عبر المغناطيس ، إذا كنت تستخدم مغناطيسًا قويًا بشكل خاص ، فقد يتوقف تمامًا أثناء المرور الأول.