Soutěž IT-SLOT - 15. ročník
Úroveň znalostí žáků v matematice obecně klesá. Dnešní děti nejsou hloupější, spíš jsou některé „línější myslet“, upozorňují učitelé.
Chcete si sami vyrobit elektromagnet? Není nic snadnějšího. Stačí pár pomůcek, trocha šikovnosti, znalostí fyziky a trpělivosti.
Velký hřebík nebo ocelový šroub omotejte asi 30 závity izolovaného vodiče. Připojte vývody na tužkovou baterii. Krátký vodič vinutí o malém odporu se chová jako zkrat. Pokud bude baterie čerstvá, dodá proud několika ampér, cívka se bude zahřívat a hřebík bude trochu zmagnetovaný. K jeho konci se přitáhne několik sponek a máme magnet. Ale bohužel dost slabý.
Použijeme-li jako zdroj baterii o napěti 4,5 V, lze z ní rozumně odebírat proud nejvýše 0,5 A. Jako vodič použijeme drát z datového kabelu. Měď můžete zatížit proudem asi 4 A na 1 mm2. Při průměru 0,45 mm má průřez 0,16 mm2 a snese proud asi 0,6 A. Každých 10 metrů má odpor asi 1 Ω. Aby vodičem procházel proud 0,5 A, měl by mít odpor asi 9 Ω. Vychází nám délka drátu asi 90 metrů. Bude-li kratší, bude trpět baterie a vodič se bude silně zahřívat. Bude-li delší, bude cívka zbytečně velká a silnější pole nezískáme, protože odpor drátu příliš omezí velikost proudu v cívce.
Postačí tedy asi 12 metrů datového kabelu, ze kterého dostanete čtyři stejně dlouhé kroucené dvoulinky. Napojíte je za sebe a máte 48 metrů dvoulinky (96 metrů vodiče). Z ní namotáte cívku elektromagnetu s odpovídajícím odporem. Pro vinutí musíte připravit pevnou kostru z papírové trubičky a dvou čtvercových čel nejlépe z překližky nebo tvrzeného papíru. Papírovou trubičku získáte třeba z vnitřku roličky faxového papíru.
Jednotlivé závity dobře utahujte, aby vinutí nebylo příliš volné. Při šířce vinutí 6 cm bude průměr cívky asi 6 cm. Nakonec závity zajistěte proti rozvinutí lepicí páskou.
Nyní máte na cívce dvě vinutí. Při jejich sériovém spojení je celkový odpor okolo 10 Ω, při paralelním asi 2,5 Ω. Pak bude vhodné napájet cívku jen z jednoho monočlánku o napětí 1,5 V.
Pokud spojíte konce vinutí a proud přivedete k začátkům, cívka žádné magnetické pole nevytvoří! Proud procházející první polovinou vinutí vytváří opačně orientované magnetické pole, než proud, který se druhou částí vinutí vrací. Magnetické účinky proudu se tak vzájemně ruší. Hovoříme o antiparalelním zapojení vinutí cívky. Nejlépe je spojit podle návrhu vinutí sériově, konec jednoho drátu k začátku druhého. Zbývající konce tvoří vývody cívky.
Praktickou zkouškou snadno zjistíte, že se silou elektromagnetu to není žádná sláva. Zvětšení přítažné síly byste mohli dosáhnout několika cestami: zvýšením součinu počtu závitů a proudu, zvětšením plochy jádra, a hlavně vytvořením kvalitního magnetického obvodu, ve kterém by se pole uzavíralo přes přitahovaný předmět.
Každá z cívek má odpor asi 12 Ω a dohromady budou odebírat proud 0,25 A. Malý tužkový A A článek vydrží několik hodin. Když se k pólům cívky přiblíží třeba šroub, nebo mince, žádná velká síla na ni nepůsobí. Kouzlo je v tom, že je teď třeba obvod uzavřít a k volným pólům elektromagnetu přiložit silné jádro I, kterým se magnetický obvod v jádrech uzavře. Síla potřebná k oddělení jader je nyní až neuvěřitelně velká a při uvedeném uspořádání přesahuje 350 N. Jedna tužková baterie dodává dostatečně velký proud, aby magnetická síla jím vytvořená udržela visící závaží o hmotnosti 35 kg. A to jde jen o školní pokus. V technické praxi se v kvalitních obvodech dosahuje mnohonásobně větších sil. Magnetická síla cívek elektromotorů zvedá těžká závaží, rozjíždí vlaky a je schopna je i zvednout do vzduchu tak, aby se mohly pohybovat bez dotyku s kolejemi.
Uvedené pokusy najdete v publikaci vzdělávacího programu Svět energie Hrátky s magnetismem.
Podrobnosti ke vzdělávacímu programu ČEZ na http://www.cez.cz/vzdelavaciprogram
Úroveň znalostí žáků v matematice obecně klesá. Dnešní děti nejsou hloupější, spíš jsou některé „línější myslet“, upozorňují učitelé.
Meč historicky připisovaný Janu Žižkovi z Trocnova opustil po čtyřech stoletích Švédsko, aby se na pouhé dva dny zaleskl v pražské Betlémské kapli při příležitosti oslav letošního 600.
Během následujících 10 let plánuje největší česká energetická společnost ČEZ nabrat přibližně 4 000 nových odborníků nejen s technickým vzděláním.
Návštěva zajímavých míst elektrárny, odborné přednášky nebo skok evakuačním rukávem. To jsou jen příklady z programu Letní univerzita, který ČEZ připravil ...
Vodíkové elektrické Aerotaxi s vertikálním vzletem a přistáním dokončilo první let letadla na vodíkový pohon a překonalo přitom rekord ve vzdálenosti.