KOMPAS -
ZAJ═MAV╔ M╠╪IDLO Magnetickß st°elka kompasu nebo
buzoly ukazuje na sever, proto₧e na ni p∙sobφ zemskΘ magnetickΘ pole. StaΦφ vÜak malß ·prava a z kompasu se stane jednoduch² ampΘrmetr nebo voltmetr.
Zßkladnφ pot°eby : - kompas
- smaltovan² drßt, zdφ°ky, spφnaΦ
- p°ekli₧ka
Princip p°φstroje s trochou vzoreΦk∙:
Pokud v blφzkosti st°elky kompasu nenφ ₧ßdn² ₧elezn² p°edm∞t ani magnet (permanentnφ nebo
elektromagnet), ukazuje st°elka sm∞r k severnφmu zemskΘmu magnetickΘmu p≤lu. Jestli₧e kompas vlo₧φme do cφvky a zapojφme do nφ proud, p∙sobφ na st°elku dv∞ magnetickΘ sφly.
ZemskΘ pole na ni
p∙sobφ stßlou silou FZ, magnetickΘ pole cφvky prom∞nnou silou FC. Velikost sφly FC je p°φmo ·m∞rnß velikosti prochßzejφcφho
proudu. Jestli₧e zajistφme, aby ob∞ sφly byly navzßjem kolmΘ, pak pro odchylku a
magnetickΘ st°elky od p∙vodnφho severoji₧nφho sm∞ru platφ tg a = FC
/ FZ . Proto₧e platφ FC = k.I (jednß se o p°φmou ·m∞rnost), m∙₧eme psßt tg a = k.I / FZ . Podφl k / FZ je konstantnφ a tg a je tedy p°φmo ·m∞rn² velikosti m∞°enΘho proudu I. | |
StaΦφ proto zm∞°it odchylku st°elky a od severoji₧nφho sm∞ru a tφm zjistφme velikost proudu prochßzejφcφho cφvkou. Z vlastnosti funkce tangens vÜak vypl²vß,
₧e stupnice nebude lineßrnφ, nejv∞tÜφ p°esnosti odeΦφtßnφ dosßhneme p°i mal²ch v²chylkßch st°elky. P°φstrojem m∙₧eme m∞°it jen stejnosm∞rn² proud, p°φpadn∞ nap∞tφ.
Stavba m∞°idla:
|
Nejprve z kartonu slepφme kost°iΦku m∞°φcφ cφvky, jejφ rozm∞ry zvolφme tak, aby se dala t∞sn∞ nasunout na kompas, kter² mßme k dispozici. Na kost°iΦku navineme 100
zßvit∙ smaltovanΘho m∞d∞nΘho drßtu o pr∙m∞ru asi 0,25 mm. |
Podstavec p°φstroje slepφme z p°ekli₧ky, na Φelnφ st∞nu p°iÜroubujeme zdφ°ky a p°epφnaΦ. Shora
p°ilepφme vφΦko z tenkΘho plexiskla a nalepφme kladφvkov² papφr pro nakreslenφ stupnice. Na podstavec p°ilepφme podlo₧ku a na ni epoxidov²m lepidlem kompas s
nasazenou cφvkou tak, aby severoji₧nφ sm∞r na v∞trnΘ r∙₧ici byl rovnob∞₧n² s Φelem cφvky. | |
D∙le₧itΘ je, aby konstrukce p°φstroje neobsahovala ₧ßdnΘ ₧eleznΘ souΦßstky, kterΘ by zkreslovaly v²sledky m∞°enφ.
V²vody cφvky p°ipßjφme ke zdφ°kßm a p°φstroj ocejchujeme jako ampΘrmetr. Pou₧ijeme-li
popsanou cφvku, bude zßkladnφ rozsah asi 10 a₧ 15 mA. P°φstroj na stole natoΦφme tak, aby st°elka ukazovala severoji₧nφm sm∞rem, tj. byla rovnob∞₧nß s Φelem
krabiΦky. Zapojφme do sΘrie plochou baterii, reostat s odporem asi 10000 ohm∙, tovßrnφ miliampΘrmetr a nßÜ kompas - m∞°idlo. Reostatem nastavujeme velikost proudu
po 0,5 mA a na stupnici pro ka₧dou hodnotu zaznamenßme v²chylku st°elky, pro v∞tÜφ hodnoty proudu u₧ m∞nφme velikost proudu po 1 mA, aby byla stupnice p°ehlednß.
Abychom mohli m∞°it i v∞tÜφ proudy, m∙₧eme zßkladnφ rozsah zv∞tÜit paralelnφm p°ipojenφm boΦnφku RB se spφnaΦem S. Chceme-li nap°.
zv∞tÜit rozsah 5krßt, musφ mφt boΦnφk takov² odpor, aby jφm protΘkaly 4/5 m∞°enΘho proudu. BoΦnφk zhotovφme navinutφm pot°ebnΘho poΦtu zßvit∙
smaltovanΘho drßtu (nutno vyzkouÜet!) na d°ev∞nou tyΦinku. P°i cejchovßnφ sepneme spφnaΦ boΦnφku, na tovßrnφm miliampΘrmetru nastavφme proud 10 mA a zm∞nou odporu
boΦnφku se sna₧φme, aby st°elka ukazovala na zßkladnφ stupnici hodnotu 2 mA. Nam∞°enß hodnota na v∞tÜφm rozsahu tedy bude p∞tinßsobkem ·daje odeΦtenΘho na stupnici.
|
P°φstrojem m∙₧eme p°ibli₧n∞ m∞°it i nap∞tφ na rozsahu kolem
12 V, jestli₧e p°ipojφme p°ed°adn² odpor RP o hodnot∞ 560 ohm∙. Cejchujeme op∞t tovßrnφm m∞°idlem nastavovßnφm nap∞tφ po 0,5 V a
zaznamenßvßnφm v²chylek st°elky. P°φvodnφ vodiΦe p°i m∞°enφ nap∞tφ p°ipojujeme tak, abychom mohli v²chylku st°elky odeΦφtat na druhΘ Φßsti stupnice. |
Po ocejchovßnφ stupnici p°ekreslφme tenk²m fixem a p°est°φkneme pr∙hledn²m lakem. VÜechny hodnoty
souΦßstek jsou jen informativnφ a je t°eba urΦit je zkusmo podle vlastnostφ cφvky. Cejchovßnφ p°φstroje a nastavenφ jeho rozsah∙ u₧ vy₧aduje urΦitΘ znalosti
elektrotechniky a proto by zaΦßteΦnφci m∞li po₧ßdat o spoluprßci zkuÜen∞jÜφho kamarßda nebo uΦitele fyziky.
Jak budeme m∞°it:
M∞°enφ s tφmto
p°φstrojem je pon∞kud odliÜnΘ od b∞₧nΘho postupu. Pracujeme toti₧ s pomocφ zemskΘho magnetickΘho pole a proto musφme p°edevÜφm z blφzkosti m∞°idla odstranit
vÜechny magnety a ₧eleznΘ p°edm∞ty. Pak natoΦφme krabiΦku tak, aby st°elka sm∞°ovala k nulovΘmu bodu stupnice. P°φvodnφ vodiΦe p°i m∞°enφ proudu zapojφme
do spoleΦnΘ zdφ°ky Z a zdφ°ky A. Budeme-li m∞°it na zßkladnφm rozsahu, nechßme spφnaΦ rozpojen², p°i m∞°enφ v∞tÜφch proud∙ spφnaΦ sepneme
a ·daj nßsobφme p∞ti. P°i m∞°enφ nap∞tφ p°ipojφme p°φvodnφ vodiΦe do spoleΦnΘ zdφ°ky Z a zdφ°ky V. Pokud se st°elka vychyluje nesprßvn²m
koncem, staΦφ mezi sebou p°ehodit p°φvodnφ vodiΦe. |