Dự án từ trường cho trẻ em

NộI Dung

• Clip giấy nổi
• Diamag từ từ
• Bút chì nổi
• Mô hình tàu hỏa

Nó không phải là một con chim, một chiếc máy bay hay thậm chí là Siêu nhân; nó là một tàu cao tốc. Một đoàn tàu maglev bay lên so với mặt đất và được thúc đẩy với tốc độ lên tới 300 dặm một giờ bằng nam châm điện siêu dẫn mạnh mẽ. Thử nghiệm với các mô hình maglev và các dự án bay từ trường khác là một cách tốt để trẻ học về từ tính và điện.

Clip giấy nổi

••• Photodisc / Photodisc / Getty Images

Ferromagnetism là một lực tự nhiên được tạo ra bởi sự chuyển động của các electron. Trong hầu hết các nguyên tố, các electron quay được ghép với các electron khác di chuyển theo hướng ngược lại. Một số kim loại, như sắt, có hầu hết các electron của chúng chuyển động cùng chiều. Điều này tạo ra một trường các dòng lực từ có thể được chứng minh bằng cách sử dụng vật liệu sắt và nam châm vĩnh cửu. Kim loại bị thu hút vào từ trường được gọi là kim loại sắt từ, theo Đại học bang Georgia.

Một cách để chứng minh sự hấp dẫn của kim loại đối với từ trường là thực hiện thí nghiệm kẹp giấy nổi. Học sinh gắn một nam châm vĩnh cửu vào một khung kim loại gắn trên kệ hoặc hộp. Anh ta hoặc cô ta sau đó sẽ buộc một đoạn dây vào một cái kẹp giấy và đặt nó bên dưới nam châm. Nam châm làm cho kẹp giấy nổi lên và nổi ở cuối chuỗi. Những đứa trẻ có thể kiểm tra sức mạnh của lực hút từ tính bằng cách kéo dây để xem cách xa nam châm mà kẹp giấy sẽ nổi.

Diamag từ từ

Diamagnetism là lực đẩy từ tính. Than chì, một số kim loại như chì và bismuth và gần như tất cả các vật liệu hữu cơ đều có tính từ tính vì chúng đẩy lùi lực từ. Tất cả các vật liệu hữu cơ thể hiện một lực từ tính yếu đẩy lùi từ tính. Một thí nghiệm chứng minh bằng đồ họa này sử dụng một con ếch sống lơ lửng trên một nam châm điện cực mạnh, theo Phòng thí nghiệm từ trường cao.

Trẻ em có thể chứng minh lực đẩy từ tính bằng cách xây dựng một dự án để tạo ra một nam châm đất hiếm nhỏ giữa hai tấm than chì. Bạn có thể mua các bộ phận cho dự án như một bộ hoặc xây dựng của riêng bạn. Hai mảnh than chì pyrolitic được gắn trên khung gỗ và một loạt nam châm vòng rẻ tiền được treo bên dưới chúng để chống lại lực hấp dẫn trong thí nghiệm. Một nam châm đất hiếm nhỏ sau đó được đặt ở giữa các tấm than chì, nơi nó sẽ nổi khi nó bị đẩy bởi than chì.

Bút chì nổi

••• Jupiterimages / Photos.com / Getty Images

Một dự án đơn giản để chứng minh bay từ trường sử dụng sáu nam châm vòng, bút chì và một số đất sét mô hình. Cho trẻ gắn bốn trong số các nam châm vòng vào một bề mặt phẳng với một số đất sét mô hình. Hãy chắc chắn rằng các nam châm được đặt cách nhau một khoảng cách bằng nhau và có cùng cực đối diện. Hai nam châm vòng được đặt trên bút chì sao cho chúng có cùng khoảng cách với hai cặp nam châm trên bề mặt phẳng. Gắn một thẻ chơi vào đầu bàn phía sau nam châm với một ít đất sét để điểm bút chì có thể tựa vào nó. Bọn trẻ bây giờ có thể đặt bút chì lên trên nam châm vòng và xem khi nó bay lên trên mặt bàn.

Mô hình tàu hỏa

Từ trường cùng cực đẩy nhau. Nếu bạn đặt hai cực Bắc của hai nam châm gần nhau, chúng sẽ đẩy nhau ra xa. Một khái niệm tương tự được sử dụng trong các chuyến tàu maglev của Châu Âu, Nhật Bản và Trung Quốc.

Trẻ em có thể xây dựng các đoàn tàu maglev mô hình của riêng mình bằng cách sử dụng một số nam châm dải, băng dính PTFE và bọt polystyrene. Các nam châm dải được dán vào một miếng bọt polystyrene có cùng cực đối diện và đường ray được bao quanh bởi các bức tường làm từ bọt polystyrene nhiều hơn. Con tàu là một miếng bọt với nam châm vĩnh cửu dán ở phía dưới với cùng cực quay xuống khi đường ray hướng lên trên. Đặt tàu xuống trên đường ray và đẩy nhẹ để làm cho nó lướt xuống đường ray. Các băng dính dọc theo các bức tường làm cho tàu trượt trơn tru hơn.