Διάταξη:
- πηνίο
- γαλβανόμετρο
- 3 καλώδια πολλαπλής σύνδεσης
- μαγνήτης
Διαδικασία:
- Συνδέστε τα άκρα το πηνίου με τους ακροδέκτες του γαλβανόμετρου.
- Πλησιάστε το μαγνήτη στο σωληνοειδές, εισάγοντας ένα μέρος του στο εσωτερικό του. Τι παρατηρείτε στην ένδειξη του γαλβανόμετρου;
- Ακινητοποιήστε το μαγνήτη σε κάποια θέση μέσα ή έξω από το πηνίο. Τι παρατηρείτε στην ένδειξη του γαλβανόμετρου;
- Επαναλάβετε τις διαδικασίες 1-3 εστιάζοντας την προσοχή σας στην κατεύθυνση προς την οποία εκτρέπεται η βελόνα του γαλβανόμετρου σε κάθε περίπτωση.
- Κινείστε το μαγνήτη παλινδρομικά μέσα στο πηνίο. Τι παρατηρείτε;
- Τοποθετείστε το ένα άκρο του μαγνήτη κοντά στο ένα άκρο του πηνίου έξω από αυτό και διατηρείστε τον ακίνητο.
- Ωθείστε το μαγνήτη πολύ αργά στο εσωτερικό του πηνίου, μέχρι ένα καθορισμένο σημείο και καταγράψτε την ένδειξη του γαλβανομέτρου.
- Επαναλάβετε τη διαδικασία 7, αλλά τώρα ωθείστε το μαγνήτη μέχρι το προκαθορισμένο σημείο πιο γρήγορα. Τι παρατηρείτε στην ένδειξη του γαλβανόμετρου;
Εξήγηση:
Η κίνηση του μαγνήτη προς και από το πηνίο, μεταβάλλει χρονικά τη μαγνητική ροή Φ που διέρχεται από αυτό. Οι ενδείξεις τις οποίες καταγράφει το γαλβανόμετρο εξαρτώνται από τις χρονικές μεταβολές της ροής και είναι τόσο μεγαλύτερες όσο μικρότερο είναι το χρονικό διάστημα μέσα στο οποίο γίνεται οι συγκεκριμένες μεταβολές ΔΦ της μαγνητικής ροής . Όσο μεγαλύτερο είναι το χρονικό διάστημα μέσα στο οποίο γίνεται μια ορισμένη μεταβολή της ροής, τόσο ο ρυθμός μεταβολής ΔΦ/Δt είναι μικρότερος. Η ηλεκτρεγερτική δύναμη (τάση από επαγωγή), η οποία αναπτύσσεται στα άκρα του πηνίου, οφείλεται στη μεταβολή της μαγνητικής ροής που διέρχεται από αυτό. Σύμφωνα με το νόμο του Faraday, αυτή η ηλεκτρεγερτική δύναμη από επαγωγή είναι ανάλογη του ρυθμού μεταβολής ΔΦ/Δt της μαγνητικής ροής.
$E_{\varepsilon\pi\alpha\gamma}=-N\frac{\Delta\Phi}{\Delta t}$
όπου Ν είναι ο αριθμός των σπειρών του πηνίου.
Το αρνητικό πρόσημο (-) εισάγεται λόγω του κανόνα του Lenz, ο οποίος επιβάλει η εμφάνιση της ηλεκτρεγερτικής δύναμης στα άκρα του πηνίου να είναι τέτοια ώστε να αντιτίθεται στο αίτιο που την προκαλεί.
