Faradays lov på en lagkagetallerken
OBS: Pas på motoren. Hold spændingen under . Hvis strømmen bliver for stor kan motoren blive varm og i værste fald smelte plasten omkring den. Brug modstandsboksen til at begrænse strømmen. Sørg også for at lagkagetallerkenen sidder på motoren før I tænder. Uden belastning kan motoren løbe meget hurtigt.
OBS: Pas på magneterne. Hold magneterne væk fra mobiltelefoner, computere og andet følsomt elektronisk udstyr. Sørg for at magneten sidder godt fast på lagkagetallerkenen før I tænder motoren, så den ikke bliver slynget af når disken roterer.
I dette forsøg skal I undersøge Faradays induktionslov. Den beskriver hvordan et tidsvarierende magnetfelt kan inducere en elektrisk spænding i en leder. Michael Faraday opdagede loven i 1831. Den er et af de centrale resultater i elektromagnetismen og forbinder magnetiske felter med elektriske kredsløb på en smuk måde.
Et magnetfelt kan for eksempel skabes af en elektrisk strøm i en spole. Det er grundprincippet i en elektromagnet. Men et magnetfelt kan også komme fra en permanent magnet. I en permanent magnet skyldes magnetfeltet ikke en strøm der løber rundt i en ledning. I stedet peger mange mikroskopiske magnetiske momenter i materialet i samme retning. På et dybere niveau hænger dette sammen med elektronernes spin og kvantemekanik.
I forsøget sidder den lille permanente magnet på en roterende lagkagetallerken. Når magneten bevæger sig forbi spolen ændres den magnetiske flux gennem spolen. Ifølge Faradays induktionslov giver ændringen en induceret spænding som vi måler med et oscilloskop.
Formålet er at forbinde den målte inducerede spænding med Faradays induktionslov, magnetisk flux og en dipolmodel for magnetfeltet fra en lille permanent magnet.
Udstyr og opstilling
Find udstyret og byg opstillingen før I starter motoren.
Den inducerede spænding
Undersøg det målte signal og hvordan det ændres med rotationshastigheden.
Hvor stærk er jeres magnet?
Brug et kompas og jeres målinger til at bestemme magnetens dipolmoment.
Den teoretiske model
Opstil modellen trin for trin og sammenlign den med oscilloskopmålingerne.