De ontdekking dat elektriciteit en magnetisme slechts verschillende manifestaties van hetzelfde fenomeen zijn, was de bekroning van de 19e-eeuwse klassieke fysica. Wetenschappers weten nu dat het veld rond een permanente magneet hetzelfde is als het veld rondom een ​​draad waardoorheen een elektrische stroom vloeit; beide zijn voorbeelden van elektromagnetische velden. U kunt dit zelf aantonen door een eenvoudige elektromagneet te bouwen en het effect ervan op kleine metalen voorwerpen, zoals kopspijkers of ijzervijlsel, te observeren. Je kunt voor jezelf een elektrisch geïnduceerd veld vergelijken met dat van een magneet. Zorg ervoor dat uw elektromagneet niet te lang loopt zonder een weerstand - een apparaat dat de stroomtoevoer vermindert, dat u op uw circuit aansluit - of dat het te warm is om te verwerken.

Verpak een dunne, geïsoleerde koperdraad rond een ijzeren bout of spijker van 6 inch of groter, maak zoveel slagen als je kunt passen. De draad mag niet te dun zijn, anders kan hij oververhit raken als je er een stroom doorheen haalt, maar hij mag ook niet te dik zijn, anders kun je niet veel bochten maken in de spoel. Twintig-twee-gauge draad werkt het best.

Strip de uiteinden van de draad met een mes en tape het ene uiteinde aan beide uiteinden van een D-cel batterij, met behulp van elektrische tape. Zorg dat er een goede verbinding is. Strooi wat ijzervijlsel op een tafel en plaats de spijker er bovenop. Raak vervolgens het andere uiteinde van de draad aan op de andere accupool. Kijk wat er gebeurt met de aanmeldingen en verdeel de verbinding om te voorkomen dat de draad oververhit raakt.

Plaats een permanente staafmagneet net ver genoeg van de spijker om aantrekking of afstoting te voorkomen en raak de draad dan aan op de accupool. Kijk wat er met de magneet gebeurt.

Sluit de losse draad aan op een kleine weerstand in de buurt van 30 ohm en sluit de weerstand aan op de batterijterminal met een andere draadlengte van dezelfde meter. De weerstand vermindert de stroomsterkte in de draad en elimineert de mogelijkheid van oververhitting, zodat u de draad nu aangesloten kunt laten.

Houd rekening met het patroon gemaakt door de ijzervijlsel wanneer u de elektromagneet erop legt en verwijder vervolgens de elektromagneet, vervang deze door de staafmagneet en vergelijk de patronen. Ze moeten er vrijwel hetzelfde uitzien, hoewel de ene meer of minder verspreidt dan de andere, afhankelijk van de relatieve sterkte van de magneten. Dit bevestigt dat de velden geproduceerd door de magneet en de elektromagneet identiek zijn - het zijn beide elektromagnetische velden.

Houd de staafmagneet dicht genoeg bij de elektromagneet om een ​​aantrekkingskracht te voelen. Draai de magneet rond zodat de polen in tegenovergestelde richtingen wijzen en voel de afstoting. Dit bevestigt dat beide velden een noord- en zuidpool hebben.

Tip

Probeer de weerstand te vervangen door een weerstand van 100 ohm om door te gaan met uw experimenten. U moet een merkbare verzwakking voelen in de interactie tussen de staafmagneet en de elektromagneet. U kunt ook het aantal spoelen verminderen - u zou een soortgelijke verzwakking van het veld moeten merken. Ververs de spijker tot slot met een kartonnen buis. Dat verzwakt ook het veld, omdat de losjes gebonden elektronen in de nagel bijdragen aan het veld.

Waarschuwing

Zorg ervoor dat de draden van de aansluitingen worden losgekoppeld wanneer u klaar bent met uw experimenten.

Zelfs bij lage spanningen zoals deze, is het een goede gewoonte om de accuklemmen of onbeschermde draadeinden niet aan te raken terwijl het circuit is aangesloten.

Als u rook ruikt, koppelt u de accu los en wacht u enkele minuten om de draden te laten afkoelen voordat ze verder gaan.