Опис експериментів, які можна провести за допомогою набору Amperia
Набір дає можливість експериментувати та самостійно досліджувати явища, які вас цікавлять.
Основи магнетизму
Переконуємось в тому, що постійні магніти завжди мають два полюси, на яких їхні магнітні властивості виражені найсильніше, а також в тому, що два однойменні полюси відштовхуються, а два різнойменні притягуються. Що стосується магнітних матеріалів, таких як залізо чи сталь, то предмети виготовлені з них реагують на магніти - притягуючись до останніх, а предмети виготовлені з немагнітних матеріалів, таких як дерево - на магніти ніяк не реагують.
Переконуємось в тому, що навколо будь-якого магніту існує магнітне поле, силові лінії якого є замкнуті, вони виходять з північного полюсу цього магніту та входять в його південний полюс.
Переконуємось в тому, що електромагніт володіє властивостями магніта лише тоді, коли у його обмотці є струм. У цьому випадку він також має два полюси, північний та південний, та навколо нього існує звичайне магнітне поле.
За допомогою залишкової намагніченості записуємо простий цифровий сигнал (1 або 0) на звичайні скріпки та зчитуємо його за допомогою магнітометра.
Переконуємось, що існують матеріали-провідники та матеріали-діелектрики, перші добре проводять електричний струм, а другі його майже не проводять, а також виявляємо, що різні провідники по різному проводять електричний струм та відрізняються між собою своїм опором.
Переконуємось, що для того, щоб у колі існував електричний струм, потрібно щоб коло було замкнутим і містило щонайменше одне джерело електричного струму. Наявність струму у колі можна виявити за світінням лампи розжарювання.
Вчимося приєднувати у коло амперметр, для визначення сили струму, та вольтметр, для визначення різниці потенціалів на контактах елемента кола.
Переконуємось, що сила струму у колі залежить від прикладеної напруги та опору цього кола, який, у свою чергу, залежить від опору елементів кола та характеру їхнього підключення.
Перевіряємо закон Ома для ділянки кола за умови сталого опору та переконуємось, що сила струму у цьому колі прямо пропорційна прикладеній напрузі.
Перевіряємо закон Ома для ділянки кола за умови різного її опору та переконуємось, що сила струму у цьому колі прямо пропорційна прикладеній напрузі та обернено пропорційна опору.
Переконуємось, що існують провідники, наприклад звичайна лампа розжарювання, для якої закон Ома не виконується у дослідженому діапазоні напруг.
З’ясовуємо як із закону Ома можна визначити опір ділянки кола використовуючи амперметр та вольтметр.
З’ясовуємо як із закону Ома можна визначити опір ділянки кола, зокрема представленої високоомним ніхромовим провідником, використовуючи амперметр та вольтметр.
Переконуємось у тому, що опір провідника залежить від таких його характеристик, як: матеріал, з якого він виготовлений, його довжини та площі поперечного перерізу, а також вчимося розраховувати питомий опір матеріалу на прикладі ніхрому та канталу.
Переконуємось у тому, що опір резистора, під час його нагрівання, дещо збільшується, а опір термістора навпаки - суттєво зменшується.
Переконуємось у тому, що джерело живлення має два різні полюси і електрони можуть рухатись лише від негативного до позитивного полюса, а за напрямок струму прийнято протилежний вектор - від “+” до “-”. У той самий час світлодіод пропускає струм лише в одному напрямку, що дозволяє перевіряти полярність джерела живлення.
Визначаємо електрорушійну силу джерела живлення, а також встановюємо його внутрішній опір.
Переконуємось у тому, що електрична енергія може трансформуватись у інші форми енергії, зокрема у теплову, світлову та механічну, а також енергію звукових хвиль.
З’ясовуємо, що існують речовини-електроліти, які проводять струм у водному розчині, та речовини-неелектроліти, які не проводять струму.
Переконуємось, що під час проходження струму через розчин електроліту на електродах відбуваються процеси окиснення аніонів та відновлення катіонів.
Переконуємось, що для системи “розчин купрум(ІІ) сульфату та мідні електроди” при невеликих силі струму та напрузі закон Ома виконується, а для системи “розчин купрум(ІІ) сульфату та графітові електроди” - ні.
Виготовляємо простий гальванічний елемент з розчину лимонної кислоти та двох електродів: мідного та цинкового, а також визначаємо його ЕРС та внутрішній опір.
Перевіряємо закони послідовного з’єднання провідників та переконуємось, що вони виконуються.
Перевіряємо закони паралельного з’єднання провідників та переконуємось, що вони виконуються.
Переконуємось, що при послідовному з’єднанні батарейок напруга у колі буде дорівнювати сумі їхніх напруг, а при паралельному з’єднанні - напруга у колі буде дорівнювати напрузі одного елементу живлення.
Переконуємось, що якщо однакові споживачі електроенергії з’єднати послідовно, напруга на кожному з них буде дорівнювати напрузі джерела живлення поділеному на кількість споживачів, а якщо їх з’єднати паралельно - напруга на кожному споживачі буде дорівнювати напрузі джерела живлення.
Переконуємось, що перший закон Кірхгофа виконується і сума додатних струмів, які надходять до розгалуження, дорівнює сумі від'ємних струмів, які спрямовані від розгалуження.
Переконуємось, що і у складніших колах (у порівнянні з дослідом 90.50), які містять два джерела живлення, шість резисторів та чотири розгалуження, перший закон Кірхгофа також виконується.
Переконуємось, що у нашому колі, яке включає два джерела живлення, три резистори та одне розгалуження, другий закон Кірхгофа виконується (у межах похибки).
Знайомимось з принципами роботи та використання потенціометру - змінного резистора із трьома виводами, один із яких рухомий і використовується як дільник напруги.
Створюємо просте електромагнітне реле та вивчаємо принципи його роботи.
Вивчаємо спеціальниий приладом - електромагнітне реле та переконуємось у тому, що за допомогою цього приладу малий струм може керувати колами із значно більшим струмом.
Знайомимось із спеціальним приладом - електромагнітним реле та складаємо просту електричну схему, в якій реле контролює вмикання чи розмикання двох кіл: вмикає лампу та вимикає світлодіод, чи навпаки - вимикає лампу та вмикає світлодіод.
Вивчаємо залежність опору фоторезистора від рівня його освітлення, та на основі отриманих даних будуємо графік цієї залежності.
Вивчаємо залежність опору фоторезистора від рівня його освітлення, та на основі отриманих даних будуємо графік цієї залежності.
Ознайомлюємось із нелінійним напівпровідниковим приладом - випрямним діодом, що добре пропускає прямий струм, але лише після “напруги відкривання”, та не пропускає зворотний струм, у діапазоні перевірених нами напруг.
Знайомимось із нелінійним напівпровідниковим приладом - стабілітроном, що пропускає прямий струм, але лише після “напруги відкривання” та, на відміну від випрямного діода, пропускає і зворотний струм, але лише після “напруги пробою”.
Знайомимось із нелінійним напівпровідниковим приладом - світлодіодом, що добре пропускає прямий струм, але лише після “напруги відкривання”, та не пропускає зворотний струм, у діапазоні перевірених нами напруг.
Знайомимось з напівпровідниковим приладом, а саме біполярним транзистором npn-типу, один електрод якого, а саме база, дозволяє керувати струмом, що протікає між двома іншими електродами - емітером та колектором.
Вивчаємо вхідну та вихідну вольт-амперні характеристики біполярного транзистора npn-типу.
Вивчаємо вхідну та вихідну вольт-амперні характеристики біполярного транзистора pnp-типу.
Складаємо простий підсилювач струму та переконуємось у тому, що він працює і дійсно значно підсилює вхідний сигнал.
Складаємо схему, яка наочно доводить, що тіло людини є провідником електричного струму.
Складаємо простий детектор освітлення, який здатний вмикати джерело світла, якщо приміщення недостатньо освітлене та навпаки вимикати лампу, якщо приміщення освітлене достатньо.
Складаємо простий прилад, який здатний вмикати двигун постійного струму (вентилятор), якщо у приміщенні спекотно та навпаки вимикати його, якщо у приміщенні зберігається комфортна температура.
Складаємо з простих елементів логічний вентиль “AND” та знайомимось з принципами його роботи.
Складаємо з простих елементів логічний вентиль “BUF” та знайомимось з принципами його роботи.
Складаємо з простих елементів логічний вентиль “NAND” та знайомимось з принципами його роботи.
Складаємо з простих елементів логічний вентиль “NOR” та знайомимось з принципами його роботи.
Складаємо з простих елементів логічний вентиль “OR” та знайомимось з принципами його роботи.
Складаємо з простих елементів логічний вентиль “NOT” та знайомимось з принципами його роботи.
Вивчаємо новий елемент електричного кола, а саме запобіжник, який використовується для розриву кола, якщо струм у ньому досягає та перевищує певні гранично допустимі значення.
Переконуємось, що навколо провідника, у якому є струм, формується магнітне поле, напрям якого залежить від напряму струму у провіднику.
Переконуємось, що навколо котушки з провідником формується магнітне поле, сила якого залежить від кількості витків провідника.
Переконуємось, що навколо котушки з провідником формується магнітне поле, сила якого залежить від кількості витків провідника.
Cкладаємо простий випрямляч струму, який перетворює змінний струм на постійний.
Переконуємось у тому, що якщо замкнутий провідник перебуває у змінному магнітному полі або рухається у постійному магнітному полі, у ньому виникає індукційний струм - спостерігається явище електромагнітної індукції.
Пересвідчуємось у існуванні явища самоіндукції, яке полягає у тому, що зміна сили струму у провіднику спричиняє зміну його магнітного поля та створює ЕРС в цьому самому провіднику.
Вивчаємо залежність сили струму у котушці індуктивності від напруги та частоти змінного струму.
(032) 249 2029 / (050) 317 2029
info@edpro.ua / support@edpro.ua м.Львів, проспект Шевченка, 5
info@edpro.ua / support@edpro.ua м.Львів, проспект Шевченка, 5