Inhoudsopgave:

Wervelstroomschommel - Ajarnpa
Wervelstroomschommel - Ajarnpa

Video: Wervelstroomschommel - Ajarnpa

Video: Wervelstroomschommel - Ajarnpa
Video: elektromagnetisme - proef magnetische remwerking wet van Lenz (magnetic brake - Lenz's Law) 2024, Juli-
Anonim
Wervelstroom Swing
Wervelstroom Swing

Wanneer een geleidende plaat door een magnetisch veld beweegt, verandert zijn flux (het gebied van de plaat dat wordt beïnvloed door het magnetische veld). Dit wekt een wervelstroom op, die op zijn beurt in combinatie met het magnetische veld de Lorentzkracht tot leven brengt. Deze kracht is tegengesteld aan de richting van de plaat en vertraagt deze daardoor.

Dit kan worden aangetoond met behulp van een slinger die een geleidende plaat zwaait. Om het effect van het remmen te zien, is het essentieel om een soepele slinger te construeren. De vrije schommel kan worden vergeleken met een schommel die wordt onderworpen aan een magnetisch veld om het effect aan te tonen.

Benodigdheden

  • Tie-raps
  • verf mixer stok
  • niet magnetische metalen plaat, 5cm x 5cm (1x)
  • Touw
  • Duct tape
  • Stanley mes
  • Kleine gewichten, <10g
  • Retortstandaard, klemmen
  • Markeerstift

Stap 1: De slinger bouwen

De slinger bouwen
De slinger bouwen
De slinger bouwen
De slinger bouwen

Door gebruik te maken van LEGO Technics onderdelen, zoals wielen en aandrijfassen (zie foto's) creëer je een opstelling waarbij het wiel vrij rond zijn as kan draaien. Het wiel op de aandrijfas gefixeerd houden en de as draaien werkt ook, maar dit is meer vatbaar voor wrijving die de zwaai zal vertragen.

Gebruik hete lijm om de korte houten plank aan het LEGO wiel te bevestigen. Het gebruik van een plank biedt een schommel met weinig afwijking, dus probeer het gebruik van houten stokken te vermijden. De lengte van de plank is een vrije keuze, een langere plank zal langer zwaaien maar vereist een grotere opstelling. Een minimum van 15 cm wordt aanbevolen om significant remmen op te merken, anders zal de zwaaitijd te kort zijn.

Gebruik ducttape om de aluminium plaat aan de plank te bevestigen. Gebruik geen hete lijm, want deze stap vereist enige herhaling en ducttape is gemakkelijk te verwijderen.

Stap 2: De slinger ophangen

De slinger ophangen
De slinger ophangen
De slinger ophangen
De slinger ophangen
De slinger ophangen
De slinger ophangen
De slinger ophangen
De slinger ophangen

Zet de schommel met behulp van de retortstatief in combinatie met de klemmen op de juiste hoogte, zodat de plaat bij het slingeren het statief niet raakt maar laag genoeg is om tussen de magneten te slingeren. Controleer met een waterpas of de as waarop het wiel draait horizontaal is. Gebruik een stuk touw om de klemmen te ondersteunen als ze niet perfect horizontaal zijn. De beste manier is om het touw tussen twee tie-raps te klemmen en vervolgens de klem op te hangen met behulp van het touw. (Zie foto). Extra stukken lego kunnen worden gebruikt om de slinger op de standaard te stabiliseren. Het idee is om een perfecte swing te krijgen met weinig tot nul afwijking.

Stap 3: De magneten positioneren

De magneten positioneren
De magneten positioneren
De magneten positioneren
De magneten positioneren
De magneten positioneren
De magneten positioneren
De magneten positioneren
De magneten positioneren

Plaats de magneten in de rustpositie van de slinger, op de slingerbaan, zodanig dat ze de slinger niet blokkeren wanneer deze slingert. Het punt is dat de slinger vrij kan slingeren tussen de opening die de twee magneten creëren. Door kleine planken en hete lijm te gebruiken om een vallei te creëren die de magneten kan vasthouden. Gebruik vervolgens ducttape om de magneten aan de "vallei" te bevestigen, zodat de magneten indien nodig gemakkelijk kunnen worden verplaatst.

Om het maximale effect te bereiken, moet u ervoor zorgen dat de afstand tussen de twee magneten minimaal is, maar zonder de plaat aan te raken terwijl deze ertussen zwaait. Elk materiaal kan worden gebruikt om de gewenste afstand tussen de twee magneten te bereiken (hier wordt rubber gebruikt). Wees voorzichtig wanneer u de magneten dicht bij elkaar brengt, ze zijn erg sterk

Zorg ervoor dat de juiste polen van de magneten tegenover elkaar worden geplaatst zodat ze elkaar aantrekken. Als zowel de noord- als de zuidpool tegenover elkaar staan, stoten de magneten elkaar af en is de magnetische kracht een stuk zwakker.

Pas eventueel de hoogte van de slinger aan om de plaat door de twee magneten te laten afdekken. Dit kan door het scharnierpunt van de slinger op een andere hoogte vast te klemmen.

Stap 4: De installatie kalibreren

Om de effecten van de wervelstromen op de aluminium plaat te kunnen laten zien, laat u de slinger vrij slingeren zonder deze aan het magnetische veld te onderwerpen. Breng nu de magneetvallei naar de standaard en plaats de slinger tussen de magneten en laat deze slingeren. Hopelijk zie je de schommel langzamer bewegen als hij door de magneten beweegt, als je bijzonder sterke magneten gebruikt, kan hij tijdens de eerste doorgang volledig stoppen.