Описание:

Электромагнит — устройство, создающее магнитное поле при прохождении электрического тока.

Для опыта нам понадобились: медный провод, покрытый изолирующим лаком, батарейка, стальной гвоздь, скрепки, нож канцелярский.

Обматываем гвоздь проволокой (нам проволоки хватило на 55 витков). Зачищаем концы проволоки от изоляции ножом. Подсоединяем концы проволоки к разным полюсам батарейки. Гвоздь не является магнитным, но приобретает свойства магнита при прохождении тока по проволочной обмотке.

После отсоединения батарейки свойство намагниченности гвоздя быстро пропадает.

Для усиления электромагнита необходим более мощный источник тока и большее количество витков проволоки. Мы обмотали стальной прут изолированной алюминиевой проволокой в два слоя и подключили наш электромагнит к блоку питания от ПК (напряжение 12 V).

Магнит притягивает гирьку 100 г. и скрепки при подключении к источнику тока (ИТ). После отключения ИТ стержень сохранил магнитные свойства. Для того чтобы его размагнитить достаточно пустить малый ток в обратном направлении. Мы присоединили батарейку к концам проволоки противоположными полюсами и стержень мгновенно размагнитился.   

Объяснение:

Ток, протекая через провод, создаёт магнитное поле вокруг провода. Сворачивание провода в форме катушки и размещение ферромагнетика внутри катушки позволяет сосредоточить и усилить магнитное поле во много раз.

История открытия:

После открытия Эрстредом в 1820 г. связи между электричеством и магнетизмом началась новая эпоха в понимании многих физических явлений и процессов, где главные роли играли ток и магнит.

Многие заинтересовались проблемами электромагнетизма: в том же 1820 г. Араго продемонстрировал проволоку с током, облепленную железными опилками, а Ампер доказал, что спираль с током – соленоид – обладает всеми свойствами природного магнита, притягивая мелкие железные предметы.

Что касается первого электромагнита, т.е. катушки, обтекаемой током и содержащей внутри железный сердечник, то его изобретения пришлось ждать еще пять лет. Это устройство создал Вильям Стерджен.

23 мая 1825 г. английский механик Вильям Стерджен представил построенный им первый электромагнит.

Это был подковообразный стержень, покрытый для электроизоляции лаком, длиной 30 и диаметром 1,3 см. На этот стержень был намотан всего один слой голой медной проволоки, которая замыкалась на электрическую батарею (вольтов столб).

При пропускании тока железный стержень приобретал свойства сильного магнита, но при прерывании тока он мгновенно их терял. Именно эта особенность электромагнитов и позволила широко применять их в технике.

При массе 0,2 кг электромагнит Стерджена поднимал железный груз, почти в 20 раз тяжелее. Первый же электромагнит сразу оказался сильнее природных магнитов той же массы.

Рисунок 1. Первый электромагнит Стерджена

Долгое время, вплоть до 1840 г., электромагниты Стерджена были самыми сильными в мире. А потом вперед вышел ученик Стерджена, будущий великий физик Д. Джоуль. Повысив число полюсов электромагнита и рационально расположив их на грузе, он создает конструкцию, способную при собственной массе 5,5 кг поднимать 1,2 т!