秋天的第一阵电磁波正经玩中科院物理所

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天气渐凉

有些人需要一杯奶茶来温暖身体

而小编觉得这样并不科学

温暖的阳光本质上是电磁辐射

好!今天就从基本做起

用科学温暖自己!

实验器材

所标杯、磁铁、铜线、电池、胶带

实验过程

用铜线沿电池缠绕

做成弹簧状

然后用磁铁将铜线的一端固定在电池的负极

将铜线的另一端向正极弯折

注意不要碰到电极

下压铜线

使铜线一端靠近正极

在合适的距离会发现铜线振动

(可以用胶带将正极覆盖,只露出一小片区域防止铜线与其他部分接触)

如果振动不明显的话

可以将磁铁反过来试试

原理解说

当铜丝的上端和下端同时连接电池时,就形成了一个通路。

在接通的电光石火间,接通的铜丝内有了一个电流突变。我们知道,突变的电流会产生磁场,而这个磁场又会在铜丝内产生一个感应电场。通电导体会在周围产生磁场,即电流的磁效应。于是我们的通电螺线管也在周围形成一个感应磁场,方向可以用安培定则判断:

而电池的负极吸附的一块磁铁,本身也有一个磁场,由n极指向s极。

可以看出,如果用铜线右旋缠绕电池,则电池产生的磁场方向和铜线圈产生的磁场方向是相同的,因此它们之间有相互远离的趋势,即铜线圈会向上有一个微小的位移。

由于铜丝的上端位置恰好可以接触电池的正极(凸起的一端),铜丝向上运动很短的距离,上端就会离开正极,使整个电路变为断路。如果没有了电流,铜丝也就不再产生感应磁场,不再受安培力的作用。在弹簧的作用下,铜丝会落回原位置,使得上端又可以接触到电池正极,于是循环往复,重复这样一个跳起-落下的过程。但由于铜丝发热、运动需要克服空气阻力等原因,铜丝不可能永远这样运动下去。

如果铜线是左旋缠绕电池,则现象完全相反,两个磁场之间会有相互吸引的趋势,铜线圈会向下运动,而弹簧会拉着铜线圈回到平衡位置,由此不断震荡。

铜线圈的上端在电极的正负极反复横跳,就形成了一个交变电路,交变电路在周围会交变磁场,而变化的磁场又会在周围产生电场。当铜线圈在平衡位置附近做(近似)周期运动时,周期性变化的电场和磁场就互相转化、互相激励、交替产生,生成向外辐射的电磁波。

入秋了,各位没人送奶茶的小伙伴(小编知道),还不快到楼下小卖部买一节七号电池,送自己一个秋天的第一个电磁波温暖自己?

上期回顾

NO.自制冰雪琉璃·Q·雅·蕾玥瑷雅·曦梦月·熔岩灯

正经玩

01.(x+y-1)+xy=0的实验分享如下:

02.Alan霖霖的实验分享如下:

03.LW的实验分享如下:

04.tiān的实验分享如下:

05.六月飞猫的实验分享如下:

06.强熠的实验分享如下:

07.我就是依古比古的实验分享如下:

08.A宜宾小牛顿科学启蒙教育的实验分享如下:

09.Relativity的实验分享如下:

10.林的实验分享如下:

11.猫叨的实验分享如下:

12.如心的实验分享如下:

13.我的世界的实验分享如下:

投票时间于9月30日零点截止

票数前两名将获得所标杯一个

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对于本期实验的投稿

我们将在下期进行投票

我们将为票数最高的两位同学

送去由中国科学技术大学出版社提供的

前研科技普及丛书(第一辑)——

《走进量子世界》《小量子大计算》

《寻找生命密码》《拨慢生命时钟》

一套

丛书(第一辑)为“十三五”国家重点出版物出版规划项目,瞄准生物技术和量子科技,由中国科学技术大学A+、A级优势学科的一线教研工作者倾力创作。书中的很多图片源自实际工作,为首次对外公开,通过阅读,读者能够与前沿科技来一次“亲密接触”。

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