Люлеене на вихрови токове: 4 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:52

Когато проводяща плоча се движи през магнитно поле, нейният поток (площта на плочата, засегната от магнитното поле) се променя. Това предизвиква вихрови токове, което от своя страна в комбинация с магнитното поле оживява силата на Лоренц. Тази сила е противоположна на посоката на плочата и по този начин я забавя.

Това може да се докаже с помощта на махало, люлеещо проводяща плоча. За да се види ефектът от спирането е важно да се изгради гладко махало. Свободното люлеене може да се сравни с люлка, подложена на магнитно поле, за да се демонстрира ефектът.

Консумативи

• Вратовръзки
• пръчка за миксер за боя
• немагнитна метална плоча, 5cm x 5cm (1x)
• Въже
• Тиксо
• Нож Стенли
• Малки тежести, <10g
• Стойка за реторт, скоби
• Маркер

Стъпка 1: Изграждане на махалото

Като използвате части на LEGO Technics, като колела и задвижващи валове (вижте снимките), създайте настройка, при която колелото може свободно да се върти около оста си. Поддържането на колелото фиксирано върху задвижващия вал и въртенето на вала също работи, но това е по -податливо на триене, което ще забави люлеенето.

Използвайте горещо лепило, прикрепете късата дървена дъска към колелото LEGO. Използването на дъска предлага люлка с малко отклонение, затова се опитайте да избягвате използването на дървени пръчки. Дължината на дъската е свободен избор, по -дългата дъска ще се люлее за по -дълго време, но изисква по -голяма настройка. Препоръчва се минимум 15 см, за да забележите значително спиране, в противен случай времето за люлеене ще бъде твърде кратко.

Използвайте тиксо, за да прикрепите алуминиевата плоча към дъската. Не използвайте горещо лепило, защото тази стъпка ще изисква известно повторение и тиксото е лесно да се отстрани.

Стъпка 2: Закачване на махалото

Използвайки реторната стойка в комбинация със скобите, поставете люлката на правилната височина, така че плочата да не докосва стойката при люлеене, а да е достатъчно ниска, за да се люлее между магнитите. Проверете с ниво, че оста, на която се върти колелото, е хоризонтална. Използвайте парче въже, за да поддържате скобите, ако не са идеално хоризонтални. Най-добрият начин е да поставите въжето между две рапи и след това да окачите скобата с помощта на въжето. (Вижте снимката). Допълнителни парчета лего могат да се използват за стабилизиране на махалото на стойката. Идеята е да се получи перфектен замах с малко до нула отклонение.

Стъпка 3: Позициониране на магнитите

Поставете магнитите в положение на покой на махалото, на люлееща се пътека, по такъв начин, че да не блокират махалото, когато се люлее. Въпросът е, че махалото може да се люлее свободно между празнината, която двата магнита създават. Като използвате малки дъски и горещо лепило, за да създадете долина, която може да задържи магнитите. След това използвайте тиксо, за да прикрепите магнитите към „долината“, така че да е лесно да преместите магнитите, ако е необходимо.

За да постигнете максимален ефект, уверете се, че разстоянието между двата магнита е минимално, но без да докосвате плочата, докато се люлее между тях. Всеки материал може да се използва за постигане на желаното разстояние между двата магнита (Тук се използва гума). Бъдете внимателни, когато приближавате магнитите, тъй като те са много здрави

Уверете се, че десните полюси на магнитите са разположени един срещу друг, така че да се привличат. Ако и северният, и южният полюс са един срещу друг, магнитите ще се отблъскват един друг и магнитната сила ще бъде много по -слаба.

Регулирайте височината на махалото, ако е необходимо, за да покриете плочата с двата магнита. Това може да стане чрез затягане на точката на завъртане на махалото на различна височина.

Стъпка 4: Калибриране на настройката

За да можете да покажете ефектите на вихровите токове върху алуминиевата плоча, оставете махалото да се люлее свободно, без да го подлага на магнитното поле. Сега донесете магнитната долина до стойката и поставете махалото между магнитите и го оставете да се люлее. Надяваме се, че ще видите как люлката се забавя, докато се движи през магнитите, ако сте използвали особено силни магнити, тя може напълно да спре по време на първото си преминаване.