这是一个人教版第4页提到的经典物理实验。
线圈放在支架上,线圈下放一块强磁体。接通电源,使线圈中有电流,你会发现——线圈转动了起来!本实验中铜线圈中的有电流通过,底部有一块磁铁。通电导体在磁场中会受到力的作用,即安培力。由于上下两部分的线圈内电流方向相反,所以在磁场中受到的力的方向正好相反。
如图所示,假如地铁N极在正面,线圈所处的磁场方向向上,内部电流向右,根据左手定则,底部线圈受到的力向前,顶部线圈受到的力就是向后的。在不均匀的磁场作用下,线圈就可以旋转起来。教科书上,所有的“自制小电机”版本都提到:线圈两端其中一侧只能刮掉半圈的漆,如此起到“换向器”的作用,使得线圈来到底部后的受力方向永远与到达顶部线圈方向相反,保持铜圈的转动。但是,物理王大师做实验时,明明是刮掉了全部的漆,并且仍然成功了,这是为什么呢?
没有“换向器”的情况下线圈还能转动,主要原因在于:强磁铁提供的磁场并不均匀。具体来说,更加靠近磁铁线圈受到的力更大,另一侧小一些,因此线圈不会有真正的“平衡面”,在阻力不大的情况下可以转动起来。如果觉得上面的实验太复杂,用两根曲别针也能完成“自制电动机”。把漆包线缠成一个线圈,两个线头在两边,注意要刮掉漆包线两头的绝缘漆。
曲别针固定在电池正负极上,电池中间放一块强磁铁
把线圈挂在曲别针上,在阻力不大的情况下,线圈就可以转动!
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