«Неодимовый магнит в трубе»
Электромагнитная индукция — явление возникновения электрического тока в замкнутом проводнике при изменении магнитного потока, проходящего через него. Электромагнитная индукция была открыта Майклом Фарадеем 29 августа 1831 года. Он обнаружил, что при движении замкнутого проводника в магнитном поле в нем возникает электрический ток, который назвали индукционным током.
Если по оси замкнутого проволочного кольца будет падать магнит ( рис.1) , то в кольце будет возникать индукционный электрический ток. Это явление и положено в основу эксперимента «Шарик в трубе».
Рис.1.
Опыт 1. Укрепим на штативе алюминиевую или медную трубу диаметром 5 см и длиной около 1 м. Внизу под трубой поставим сосуд с песком ( рис.2).
В нашем распоряжении имеется два
небольших цилиндрических тела один
зеленый, другой красный ( рис.3),
которые могут свободно пролетать .
в трубу,так как их диаметр меньше диаметра трубы.
Рис. 2.
· Поднимем зеленый цилиндр на уровень верхней части трубы и опустим его внутрь трубы. Шарик будет свободно падать с ускорением g около 1 с..
· Поднимем красный цилиндр на уровень верхней части трубы и опустим его впереди трубы. Шарик будет свободно падать с ускорением g около 1 с..
· Поднимем красный цилиндр на уровень верхней части трубы и опустим его внутрь трубы. Шарик будет падать внутри трубы
около 10 с, с ускорением намного меньше g.
Рис.3.
Проблема. Почему зеленый цилиндр падает около 1 с, а красный цилиндр падает внутри трубы около 10 с ?
Ответ.
Внутри зеленого цилиндра находится пластилин, поэтому он внутри трубы падает свободно.
Внутри красного цилиндра находится неодимовый магнит. Когда он летит внутри медной трубы, его магнитное поле, вследствие явления электромагнитной индукции, вызывает в трубе вихревой индукционный ток, своим магнитным полем тормозит движение магнита.