24. Tanulói kísérletek állandó mágnesekkel
24. Tanulói kísérletek állandó mágnesekkel
Fizika középszintű érettségi feladat
Elemző
12. Magyarázd el, hogyan működik a kerékpáros sebességmérő: a küllőre szerelt mágnes minden kerékfordulatnál elhalad a villán lévő reed kapcsoló mellett, amely a mágnes hatására összezárja az áramkört. A sebességmérő megszámolja az így keletkező áramlökéseket, és a kerék kerületéből és a fordulatszámból kiszámítja a sebességet.
a) Mikor érzékel áramlökést a sebességmérő?
b) Befolyásolja‑e a mért sebességet a mágnes és az érzékelő helye a keréken?
c) Mutassa be a reed kapcsoló működését, és magyarázza meg, miért vonzzák egymást a lemezek!
d) Számítsa ki a sebességet, ha a kerék sugara 318 mm és másodpercenként 7 áramlökést mérünk!
a) Mikor érzékel áramlökést a sebességmérő?
Akkor, amikor a küllőre rögzített mágnes elhalad a reed kapcsoló mellett, és az összezárja az áramkört.
b) Befolyásolja‑e a mért sebességet a mágnes és az érzékelő helye a keréken?
Nem befolyásolja. A sebességmérő kerékfordulatokat számol, függetlenül attól, hogy a mágnes a tengelyhez vagy a kerülethez közelebb van. Egy fordulat mindig ugyanakkora útnak felel meg (a kerület), ezt adtuk meg kalibráláskor.
c) Hogyan működik a reed kapcsoló? Miért vonzó a kölcsönhatás?
A reed kapcsolóban két rugalmas, egymás mellett lévő fémlemez van. Ha a külső mágnes a közelbe kerül, a lemezek felmágneseződnek, és ellentétes pólusok alakulnak ki a szemben lévő végeiken.
Az ellentétes pólusok vonzák egymást , a lemezek összehajlanak és összeérnek, így bezárják az áramkört
→ áramlökés. Azért vonzó és nem taszító a kölcsönhatás, mert a lemezek végein ellentétes mágneses pólusok jönnek létre.
d) Mekkora sebességet mérünk?
