Στην εργασία αυτή προτείνεται η χρήση του νέου, στα εργαστήρια Φυσικών Επιστημών των Λυκείων των Κυκλάδων, Συστήματος Συγχρονικής Λήψης και Απεικόνισης – Vernier-LabPro και του αισθητήρα μαγνητικού πεδίου, στη μελέτη του μαγνητικού πεδίου εντός του ελατηρίου κυματισμού (Slinky) ενός κατά συνθήκη σωληνοειδούς, μεταβλητού λόγου αριθμού σπειρών προς μήκος. Συγκρίνουμε τη μελέτη του σωληνοειδούς με το σύστημα Vernier-LabPro (διαθέσιμο λογισμικό LoggerPro3) και τη μέθοδο με το πιο παλιό σύστημα ΣΣΛΑ, το γνωστό Multilog-DbLab. Ο τύπος του μαγνητικού πεδίου σωληνοειδούς εντάσσεται στην ύλη της Φυσικής Β’ Λυκείου, όμως απουσιάζει από τα σχολικά βιβλία και τους εργαστηριακούς οδηγούς η πειραματική προσέγγιση του θέματος. Αρχικά, με τη χρήση του αισθητήρα μαγνητικού πεδίου Vernier (+-0,5mT), καταγράφουμε τις εντάσεις του μαγνητικού πεδίου σε διάφορες θέσεις στο μεγάλου (1m) μήκους ελατηρίου κυματισμού (190 σπείρες), που τροφοδοτείται με σταθερό ρεύμα 1,5A. Επιβεβαιώνεται το ομογενές πεδίο και ότι η μέγιστη έντασή Β του πεδίου του ελατηρίου-σωληνοειδούς βρίσκεται στο κέντρο του. Σε ένα δεύτερο πείραμα για 4 διαφορετικές τιμές έντασης του ρεύματος 0,5 - 1,0 - 1,5 και 2,0 Α, που διαρρέει το σωληνοειδές (1m), μετράμε την ένταση του μαγνητικού πεδίου Β στο κέντρο του και δημιουργώντας συσχετισμένο διάγραμμα Β-Ι επισημαίνουμε τη γραμμική σχέση Β και Ι. Επαναλαμβάνουμε για άλλα τρία διαφορετικά μήκη (0,75-1,25-1,5m) του ίδιου σωληνοειδούς. Τελικά, επιλέγοντας μία σταθερή τιμή ρεύματος πχ. 1,5Α σημειώνουμε την ένταση Β, για τους τέσσερις διαφορετικούς λόγους N/L (250, 190, 150, 125) και δημιουργούμε διάγραμμα Β- N/L. Επιβεβαιώνεται η γραμμική σχέση της έντασης του μαγνητικού πεδίου - Β συναρτήσει του λόγου N/L (αριθμός σπειρών προς μήκος). Παρουσιάζεται ένα ενδεικτικό φύλλο εργασίας με οδηγίες και ερωτήσεις για μια εργαστηριακή άσκηση που θα καταγράφει και θα μελετά, σε μια διδακτική ώρα, το μαγνητικό πεδίο του σωληνοειδούς.
(EL)
Hellenic Scientific Association of Information & Communication Technologies in Education
