Szocialista Nevelés, 1968. szeptember-1969. augusztus (14. évfolyam, 1.12. szám)

1968-10-01 / 2. szám - Szívós József: Készítsünk segédeszközöket a magneto-hidrodinamikai hatás szemléltetésére

KÉSZÍTSÜNK SEGÉDESZKÖZÖKET A MAGNETO-HIDRODIMAIKAI HATAS SZEMLÉLTETÉSÉRE

SZÍVÓS JÓZSEF adjunktu:

Az áramvezető mágneses térben való viselkedésének érdekes, de a középiskolás fizikakönyvben csak elvétve említett esete a folyékony áramvezető viselkedése mágneses térben. Az idevágó jelenségek nem csak folyékony fémekben, de elektrolitokban is tanulmányozhatók. Jóllehet, az elektrolitban ellentétes töltésű ionok vesznek részt az áramvezetésben, miközben mozgási irányuk is ellentétes, a rájuk ható erő iránya azonban azonos. Kitűnik ez a mozgó töltésre ható erő

f = q (vXB)

Lorentz féle kifejezéséből, ahol a q az ion töltése, v sebessége, В a mágneses tér indukciója. A pozitív ion töltése és a negatív ion töltése ugyan ellentétes, de sebessége is ellentétes lévén a ráható erő iránya megegyezik a pozitív ionra ható erő irányával. Ezen erő hatására mágneses térben az áramvezető elektrolit mozgásba jön. A leírt hatás egy lehetséges bemutatási módját az alábbi ábra szemlélteti.

1. ábra

Lehetséges adatok: Réz elektródok, rézszulfát elektrolit, iskolai mágnes készlet mágnesei, 2—5 A erősségű egyenáram. A kísérletet megfordított áramirány és a mágneses tér megfordított iránya esetén is végezzük el.

A magneto-hidrodinamikai hatás bemutatására érdemes külön eszközt készíteni, amit az alábbi ábra szemléltet. Egy alacsony, hengeres tekercs belsejébe gyűrűs elektródokkal ellátott szigetelő edényt helyezünk.

Az eszköz lehetséges adatai: Edényátmérő 10 cm, gerjesztő tekercs 1500 menetű (cca 1 mm2 keresztmetszetű, zománcozott rézdrót], áramerősség 2—3 A.

Ha az edény üvegből, vagy szerves üvegből készült, akkor az elektrolit mozgása a falra vetíthető. Célszerű az elektrolit felszínére parafareszeléket szórni, hogy a mozgás jól megfigyelhető legyen. A kísérletet a következő módozatokban mutathatjuk be:

1. A gerjesztő tekercset és az elektrolitot párhuzamosan egy-egy feszültség- forrásból esetleg külön-külön feszültségforrásból tápláljuk.

a] Megfordítjuk az áramirányt a gerjesztő tekercsben,

b] megfordítjuk az áramirányt az elektrolitban.

2. A gerjesztő tekercset és az elektrolitot sorosan kapcsoljuk.

£