چرخش ادی جریان: 4 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:55

هنگامی که یک صفحه رسانا از طریق میدان مغناطیسی حرکت می کند ، شار آن (ناحیه صفحه ای که تحت تأثیر میدان مغناطیسی قرار گرفته است) تغییر می کند. این باعث ایجاد جریان گردابی می شود ، این به نوبه خود در ترکیب با میدان مغناطیسی نیروی لورنتز را زنده می کند. این نیرو برخلاف جهت صفحه است و در نتیجه سرعت آن را کند می کند.

این را می توان با استفاده از یک پاندول که یک صفحه رسانا را تاب می دهد ، نشان داد. به منظور مشاهده اثر ترمز ، ایجاد یک پاندول صاف ضروری است. نوسان آزاد را می توان با یک نوسان در معرض میدان مغناطیسی برای نشان دادن اثر مقایسه کرد.

تدارکات

• کراوات رپ
• چوب میکسر رنگ
• صفحه فلزی غیر مغناطیسی ، 5cm x 5cm (1x)
• طناب
• نوار چسب
• چاقوی استنلی
• وزن های کوچک <10 گرم
• پایه برگشت ، گیره
• نشانگر

مرحله 1: ساختن پاندول

با استفاده از قطعات LEGO Technics ، مانند چرخ ها و محورهای محرک (تصاویر را ببینید) ، تنظیماتی ایجاد کنید که در آن چرخ می تواند آزادانه حول محور خود بچرخد. ثابت نگه داشتن چرخ بر روی محور محرک و چرخاندن شفت نیز کار می کند ، اما این بیشتر مستعد اصطکاک است که باعث کاهش سرعت چرخش می شود.

با استفاده از چسب داغ ، یک تخته چوبی کوتاه را به چرخ LEGO وصل کنید. استفاده از تخته یک چرخش با کمی انحراف ارائه می دهد ، بنابراین سعی کنید از چوب های چوبی خودداری کنید. طول تخته یک انتخاب آزاد است ، یک تخته بلندتر برای مدت طولانی تری تاب می خورد اما نیاز به یک تنظیم بزرگتر دارد. حداقل 15 سانتیمتر توصیه می شود تا متوجه ترمزهای مهم شوید در غیر این صورت زمان چرخش بسیار کوتاه خواهد بود.

از نوار چسب برای چسباندن صفحه آلومینیومی به تخته استفاده کنید. از چسب داغ استفاده نکنید زیرا این مرحله به کمی تکرار نیاز دارد و نوار چسب به راحتی برداشته می شود.

مرحله 2: آویزان کردن پاندول

با استفاده از پایه گردان در ترکیب با گیره ها ، تاب را در ارتفاع مناسب قرار دهید ، به طوری که صفحه هنگام چرخش به پایه نمی خورد اما به اندازه ای پایین است که بین آهن ربا چرخ می خورد. با سطحی بررسی کنید که محوری که چرخ روی آن می چرخد افقی باشد. اگر گیره ها کاملاً افقی نیستند از یک تکه طناب برای حمایت از آنها استفاده کنید. بهترین راه این است که طناب را بین دو ردیف ساندویچ کنید و سپس با استفاده از طناب گیره را معلق کنید. (تصویر را ببینید). از قطعات اضافی لگو می توان برای تثبیت پاندول روی پایه استفاده کرد. ایده این است که یک چرخش کامل با انحراف کمی تا صفر بدست آورید.

مرحله 3: موقعیت آهنرباها

آهن ربا را در حالت استراحت پاندول ، در مسیر نوسان قرار دهید ، به گونه ای که هنگام تاب خوردن پاندول را مسدود نکنند. نکته این است که آونگ می تواند آزادانه بین شکافی که دو آهن ربا ایجاد می کنند بچرخد. با استفاده از تخته های کوچک و چسب داغ ، دره ای ایجاد کنید که بتواند آهن ربا را در خود نگه دارد. سپس از نوار چسب برای اتصال آهن ربا به "دره" استفاده کنید تا در صورت لزوم جابجایی مجدد آهنرباها آسان باشد.

برای دستیابی به حداکثر اثر ، مطمئن شوید که فاصله بین دو آهن ربا حداقل است اما بدون لمس صفحه هنگام چرخش بین آنها. برای دستیابی به فاصله دلخواه بین دو آهن ربا می توان از هر ماده ای استفاده کرد (در اینجا از لاستیک استفاده می شود). هنگام نزدیک کردن آهن ربا به یکدیگر بسیار مراقب باشید زیرا بسیار قوی هستند

اطمینان حاصل کنید که قطب های راست آهن ربا در مقابل یکدیگر قرار گرفته اند تا یکدیگر را جذب کنند. اگر هر دو قطب شمال و جنوب روبروی هم باشند آهن ربا یکدیگر را دفع کرده و نیروی مغناطیسی بسیار ضعیف تر خواهد شد.

در صورت لزوم ارتفاع پاندول را تنظیم کنید تا صفحه توسط دو آهن ربا پوشانده شود. این را می توان با بستن نقطه محوری آونگ در ارتفاع متفاوت انجام داد.

مرحله 4: کالیبراسیون تنظیمات

برای اینکه بتوانید اثرات جریان گردابی را روی صفحه آلومینیوم نشان دهید ، بگذارید پاندول آزادانه بدون اینکه آن را در معرض میدان مغناطیسی قرار دهید ، بچرخد. حالا دره آهنربا را روی پایه بیاورید و پاندول را بین آهن ربا قرار دهید و اجازه دهید بچرخد. امیدوارم با حرکت در مغناطیس ، سرعت چرخش کاهش یابد ، اگر از آهنرباهای قوی استفاده می کنید ، ممکن است در اولین پاس خود کاملاً متوقف شود.