Sbírka fyzikálních pokusů

Elektřina a magnetismus

Pokus vhodný pro studenty střední školy
 
Kvalitativní pokus
Kvantitativní pokus
Ověřující pokus
Objevný (heuristický) pokus
Demonstruje jev z praxe
 
 

Závislost indukovaného napětí na počtu závitů cívky

Pokus číslo 940

Ukažte, jak závisí velikost indukovaného napětí na počtu závitů cívky.

  • Pomůcky

    Klasická verze

    • ss voltmetr s ukazatelem uprostřed (resp. ss miliampérmetr s ukazatelem uprostřed)
    • cívky 300 z, 600 z, 1200 z
    • tyčový magnet
    • spojovací vodiče

    Verze s počítačem a dataloggerem

    • počítač
    • LabQuest Mini
    • sonda napětí
    • cívky 300 z, 600 z, 1200 z
    • tyčový magnet
    • spojovací vodiče
  • Příprava pokusu (klasická verze)

    Tři cívky 300 z, 600 z, 1200 z postavíme s osami svislými do řady a spojíme je do série spolu s voltmetrem. Vyzkoušíme, zda citlivost voltmetru je vyhovující pro získání dostatečně velkých výchylek ukazatele při zasouvání (vysouvání) magnetu do cívky 300 z. Není-li k dispozici dostatečně citlivý demonstrační voltmetr, zapojíme místo něj do série s cívkami demonstrační miliampérmetr s rozsahem (-3,3) mA. Uvědomíme si, že mezi indukovaným proudem v obvodu a indukovaným napětím na cívce je přímá úměrnost.

    schéma zapojení

  • Provedení (klasická verze)

    Magnet vsouváme stejnou rychlostí postupně do všech tří cívek. Největší výchylku pozorujeme u cívky s největším počtem závitů, nejmenší u cívky s nejmenším počtem závitů.


  • Příprava pokusu (verze s dataloggerem)

    Příprava pokusu je stejná jako u klasické verze. Pouze místo voltmetru použijeme čidlo napětí, které přes AD převodník (např. LabQuest Mini) připojíme k počítači. Nastavení počítače je stejné jako u pokusu Vznik indukovaného napětí při změně vzájemné polohy cívky a magnetu.

  • Provedení pokusu (verze s dataloggerem)
  • Závěr

    Indukované elektromotorické napětí v cívce je tím větší, čím je (při stejné časové změně indukčního toku dΦ/dt jedním závitem) počet závitů větší.

  • Poznámky
    1. Je nutné rozlišovat magnetický indukční tok α jedním závitem a tzv. cívkový indukční tok \(\Phi_c=N\cdot\Phi\), kde N je počet závitů cívky:
      \[U_{\textrm{i}}=-\frac{\textrm{d}\Phi_c}{\textrm{d}t}=-N\cdot\frac{\textrm{d}\Phi}{\textrm{d}t}\]

    2. Do série zapojujeme všechny tři cívky proto, aby odpor obvodu byl pro všechny tři pokusy stejný.
http://kdf.mff.cuni.cz/pokusy/
Aktualizováno: 20. 12. 2011
V případě problémů se obraťte na správce sbírky.