Descrizione
EX-5541A – Sistema completo per indagare i concetti di flusso di campo magnetico e di conservazione dell’energia.
In questo esperimento viene utilizzato un pendolo elettromagnetico: un’asta rigida provvista di una bobina ad una sua estremità oscilla attraverso il campo magnetico generato da un magnete a ferro di cavallo. Questo setup permette di indagare la legge di Faraday e la legge di Lenz, e confrontare l’energia dissipata da una resistenza di carico con quella persa dal pendolo elettromagnetico.
La resistenza di carico è connessa alla bobina e la differenza di potenziale viene rilevata utilizzando l’apposito sensore. Per misurare l’angolo si utilizza il sensore di moto rotatorio, il quale svolge anche la funzione di perno per il pendolo. La differenza di potenziale viene visualizzata in grafico in funzione del tempo e dell’angolo. La potenza dissipata dalla resistenza viene calcolata a partire dalla differenza di potenziale, e si ricava la quantità di energia elettrica convertita in energia termica dall’aera sotto la curva potenza vs. tempo. Questa energia persa viene confrontata con quella calcolata a partire dalla velocità e dall’ampiezza delle oscillazioni del pendolo.
Si utilizza a legge di Faraday per stimare il campo magnetico del magnete, a partire dalla differenza di potenziale più elevata. Inoltre, la direzione della forza elettromotrice indotta quando la bobina entra ed esce dal campo magnetico viene analizzata utilizzando la legge di Lenz.
Vantaggio PASCO L’energia e la potenza vengono calcolate nel software PASCO Capstone a partire dai dati di differenza di potenziale e angolo. La forza elettromotrice indotta e i vari calcoli sono visualizzati in tempo reale mentre la bobina oscilla attraverso il magnete.
Concetti
- Flusso di campo magnetico
- Legge di Faraday dell’induzione elettromagnetica
- Legge di Lenz
- Conservazione dell’energia
- Potenza elettrica
Cosa è incluso
- 1x Pendolo a induzione (EM-8099)
- 1x Base per asta, larga (ME-8735)
- 2x Asta filettata in acciaio inossidabile, 45 cm (ME-8736)
- 1x Morsetto a doppia giunzione per aste (ME-9507)
- 1x Sensore di differenza di potenziale (UI-5100)
- 1x Sensore PasPort di campo magnetico, biassiale (PS-2162)
- 1x Sensore PasPort di moto rotatorio (PS-2120A)
- 1x Espansione magnetica variabile (EM-8618)
