Набор демонстрационный по магнитному полю кольцевых токов

Предназначение
Набор демонстрационный предназначен для экспериментальной демонстрации магнитного поля, создаваемого электрическим током и силового взаимодействия между проводниками при протекании по ним электрического тока. Набор обеспечивает изучение основных понятий и закономерностей, изучаемых по темам «Магнитное поле тока» и сила Ампера, а также решение исследовательских задач, связанных со магнитным взаимодействием и структурой магнитного поля, создаваемого катушками различной геометрии.

Области знаний и применение
Набор демонстрационный обеспечивает изучение зависимости индукции магнитного поля от силы тока и плотности витков соленоида, изучения распределения магнитного поля плоской катушки и колец Гельмгольца, демонстрацию взаимодействия катушек с током одинаковой и противоположной направленности.

Чему научится ребенок
Набор демонстрационный позволяет проводить демонстрационные эксперименты по изучению зависимости магнитного поля от силы тока и регистрации на компьютере зависимостей магнитного поля от координаты.
Кроме того, набор обеспечивает проведения расчетного моделирования конфигураций магнитного поля внутри реального соленоида конечной длины и вокруг плоской катушки.

Способ работы
Набор демонстрационный позволяет обучать основным этапам проведения экспериментального исследования, а также позволяет проводить с учениками совместные исследования.
Для изучения величины и направления магнитного поля используется датчик магнитного поля, действие чувствительного элемента которого основано на эффекте Холла.

— Соленоид сдвоенный
— Катушка плоская (2 штуки)
— Провод специальный
— Цифровой датчик магнитного поля (диапазон измерений от -40 до +40 мТл)
— Соединительный кабель USB
— Шкала на магнитной основе
— Резистор 1 Ом
— Нить (2 штуки)
— Методическое обеспечение на русском языке
— Программное обеспечение для проведения демонстрационных экспериментов
— Программное обеспечение для проведения расчетного моделирования
— Упаковка

Методическое обеспечение
Методическое руководство на русском языке содержит указания по выполнению 6 экспериментов на собираемых установках. Описание опытов сопровождается фотографией установки и скриншотами программного обеспечения, показывающими, какие результаты учитель получит в ходе демонстрации.

Программное обеспечение для проведения демонстрационных экспериментов
Программное обеспечение для проведения экспериментов содержит 4 сценария по изучению зависимости магнитного поля от силы тока и регистрации на компьютере зависимостей магнитного поля от координаты.
Каждый из сценариев включает в себя оптимальные настройки используемых датчиков для проведения эксперимента и для последующей обработки собранных данных.
Сценарии позволяют выполнить все этапы научного исследования: демонстрировать качественные закономерности наблюдаемого процесса (больше – меньше, растет-убывает-не зависит), проводить количественные исследования с измерением величин, формированием таблицы наблюдений, построение графика и сопоставления полученных экспериментальных данных с графиками различных функций, проводить обработку данных методом линеаризации.

Программное обеспечение для проведения расчетного моделирования
Расчетная модель по магнитному полю катушки обеспечивает расчет и представление на компьютере картины магнитного поля, возникающего вокруг катушки с током.

Перечень тем, проводимых демонстраций и исследований:
— Направление вектора магнитной индукции поля плоской катушки с током
— Зависимость индукции магнитного поля катушки от силы тока в ней
— Связь плотности витков соленоида с индукцией магнитного поля в нем
— Зависимость индукции магнитного поля на оси плоской катушки от растояния до её центра
— Исследование магнитного поля катушек Гельмгольца
— Взаимодействие параллельных и антипараллельных токов