مشاريع العلوم مع الرافعات الكهرومغناطيسية

المحتوى

• التكنولوجيا ذات الصلة
• بناء رافعة كهرومغناطيسية بسيطة
• التحليل الكهرومغناطيسي
• مقارنة بين المغناطيس الكهربائي والبكرة

المغناطيس الكهرومغناطيسي هو تلك التي تتطلب تيار كهربائي لتوليد المغناطيسية. هذه تقنية مفيدة لأن المشغل يمكنه التحكم في قوة الكهرومغناطيسية من خلال مستوى التيار الكهربائي. واحد من تطبيقات هذا هو في الرافعات الكهرومغناطيسية. تتوفر مجموعة واسعة من مشاريع العلوم التي تتضمن رافعات كهرومغناطيسية للطلاب من اثني عشر عامًا فما فوق.

الرافعة هي آلة مفيدة للتطبيقات الصناعية والتجارية. (فيليبي دوبوي / شمعي / غيتي إيماجز)

التكنولوجيا ذات الصلة

نظرًا لأن بعض المراهقين قد لا يعرفون الفرق بين المغناطيسية والكهرومغناطيسية ، فإن المشروع الذي يوضح هذا الاختلاف سيكون مفيدًا. يمكن للطالب إظهار كيفية عمل المغناطيس المشترك ومن ثم تقديمه كالمغناطيس الكهرومغناطيسي يتطلب تيار كهربائي لتوليد المغناطيسية. يمكن لهذا التصميم استخدام الفيديو الخاص برافعة كهرومغناطيسية لإظهار التطبيق الفعلي للكهرومغناطيسية. يمكن أيضًا عرض تاريخ الرافعات الكهرومغناطيسية واستخداماتها.

بناء رافعة كهرومغناطيسية بسيطة

لتصميم أكثر تعقيدًا ، قم ببناء رافعة كهرومغناطيسية بسيطة. مع الأسلاك الكهربائية العادية ، وبطارية 6 فولت ، ومشابك الأسلاك والورق ، يمكن للطالب إعطاء مثال أساسي لكيفية عمل رافعة الكهرومغناطيسية. بتمرير السلك الكهربائي عبر الأقطاب الموجبة والسالبة للبطارية ذات 6 فولت وإنشاء حلقة مغلقة تحيط بالسلك ، يمكن للطالب توليد الكهرومغناطيسية والتقاط الأشياء الصغيرة ، مثل مقاطع الورق.

التحليل الكهرومغناطيسي

مع بعض البطاريات 6 فولت والأسلاك والأسلاك وجسم معدني ، مثل بعض مقاطع الورق ، يمكن للطالب إظهار القوة المتزايدة للمغناطيس الكهربائي. ابدأ بتوصيل بطارية واحدة بالسلك باستخدام الدائرة المغلقة للسلك الكهربائي. بمناسبة وزن مشبك الورق. شاهد الحد الأقصى لعدد المشابك التي يمكن لبطارية واحدة ذات 6 فولت رفعها. قم بتوصيل بطاريتين وثلاث وأربع بطاريات وكرر العملية في كل إضافة لإظهار كيفية زيادة قوة المغناطيس الكهربائي.

مقارنة بين المغناطيس الكهربائي والبكرة

بعد بناء المغناطيس الكهربائي ، يمكن للطالب تركيب نظام بكرة مع بعض الحبال وعجلتين أو أكثر. يمكن للطالب عندئذٍ التنظير حول قدرة أكبر على الاستدامة. محاولة لإقامة كائنات معدنية مختلفة. اكتب أوزان الكائنات ووصف عدد البطاريات اللازمة لتتناسب مع قوة عجلة واحدة من نظام البكرة. باستخدام معادلات الفيزياء الأساسية في القوة والكتلة والمسافة والعمل ، يمكن للطالب إظهار العمل المحتمل لكل نظام دعم.