راهنمایی کوتاه: برای ساختن آهنربای الکتریکی، هسته آهنی مناسبتر از فولادی است و قطبهای آن با استفاده از جهت جریان و قانون دست راست تعیین میشود.
گامبهگام:
۱) برای بخش الف: هسته آهنی مناسب است، زیرا آهن نرممغناطیس است و با قطع جریان الکتریکی، مغناطیس خود را به سرعت از دست میدهد. در حالی که فولاد سختمغناطیس است و مغناطیس دائمی پیدا میکند و برای قطع و وصل شدن مناسب نیست.
۲) برای بخش ب: قطبهای N و S با توجه به جهت جریان در سیمپیچ مشخص میشوند. از قانون دست راست استفاده کنید: دست راست را طوری قرار دهید که انگشتان شما جهت جریان را نشان دهند، شست شما جهت قطب N را نشان میدهد. اگر جریان در سیمپیچ در جهت عقربههای ساعت (از نظر ناظر) دیده شود، آن انتها قطب S است. (در شکل فرضی، فرض کنید جریان از پایانه مثبت باتری وارد سیمپیچ شده و از بالا به پایین میگذرد، در این صورت قطب N در یک سمت و قطب S در سمت دیگر قرار میگیرد.)
۳) برای بخش ج: عقربه مغناطیسی در نقطه A در امتداد خطوط میدان مغناطیسی آهنربای الکتریکی قرار میگیرد. قطب N عقربه به سمت قطب S آهنربا و قطب S عقربه به سمت قطب N آهنربا جذب میشود. برای رسم شکل، یک عقربه را در نقطه A رسم کنید که جهت آن عمود بر خطوط میدان و مماس بر آنهاست. (جهت دقیق بستگی به فاصله از قطبها و شکل میدان دارد.)
پاسخ نهایی: الف) هسته آهنی مناسب است. ب) با استفاده از قانون دست راست و با در نظر گرفتن جهت جریان در شکل، قطبها تعیین میشوند (بدون شکل نمیتوان عدد دقیق داد). ج) عقربه در امتداد میدان مغناطیسی قرار میگیرد.
مثال مشابه: فرض کنید یک سیمپیچ به باتری ۳ ولت وصل شده و جریان از سمت مثبت به سمت منفی در سیمپیچ میگذرد. اگر سیمپیچ را از چپ به راست بپیچیم، با قانون دست راست، سمت چپ قطب N و سمت راست قطب S میشود. عقربه نزدیک سمت چپ، قطب N خود را به سمت راست (قطب S آهنربا) نشان میدهد.
اگر میخواهی بیشتر یاد بگیری: قانون دست راست برای سیمپیچ و میدان مغناطیسی حاصل از یک سیم راست را در کتاب فیزیک ۲ مطالعه کن. همچنین میتوانی آزمایش سادهای با یک باتری، سیم و میخ آهنی انجام دهی.
یادآوری ایمنی: هنگام ساخت آهنربای الکتریکی از ولتاژ پایین (مثلاً باتری ۱٫۵ ولت) استفاده کن و از اتصال مستقیم به برق شهر خودداری کن.
