Upptäckten att elektricitet och magnetism bara är olika manifestationer av samma fenomen var den höga prestationen av klassisk fysik från 1800-talet. Forskare vet nu att fältet som omger en permanentmagnet är densamma som fältet som omger en ledning genom vilken en elektrisk ström flyter; båda är exempel på elektromagnetiska fält. Du kan visa det själv för dig genom att bygga en enkel elektromagnet och observera dess effekt på små metallobjekt, till exempel klibbar eller järnfyllningar. Du kommer att kunna jämföra ett elektriskt inducerat fält för dig med en magnet. Se bara till att din elektromagnet inte löper för länge utan motstånd - en apparat som minskar strömflödet, som du kommer att ansluta till din krets - eller det kan vara för varmt att hantera.

Slå in en tunn isolerad koppartråd runt en 6-tums eller större järnbult eller spik, vilket gör så många varv som du kan passa. Tråden ska inte vara för tunn eller det kan överhettas när du passerar en ström genom den, men den ska inte vara för tjock heller, eller du kommer inte att kunna göra många varv i spolen. Tjugotvå gauge tråd fungerar bäst.

Ta bort trådens ändar med en kniv och binda ena änden på endera änden på ett D-cells batteri med hjälp av elektriskt band. Se till att det finns en bra anslutning. Spränga några strykjärn på ett bord och placera nageln ovanpå dem och tryck sedan på den andra änden av ledningen till den andra batteriet. Titta på vad som händer med arkiveringen och bryt sedan upp anslutningen för att förhindra att ledningen överhettas.

Placera en permanent barmagnet precis tillräckligt långt från nageln för att förhindra attraktion eller avstängning, och rör sedan kabeln till batteriet. Titta på vad som händer med magneten.

Anslut den lediga ledningen till ett litet motstånd i närheten av 30 ohm och anslut motståndet till batteriet med en annan ledningslängd av samma mätare. Motståndet minskar strömflödet i ledningen och eliminerar risken för överhettning, så att du nu kan lämna ledningen ansluten.

Observera mönstret som gjorts av järnfilen när du placerar elektromagneten på dem och ta bort dem elektromagneten, ersätt den med barmagneten och jämföra mönstren. De bör se praktiskt taget ut, även om man kan sprida sig mer eller mindre än den andra, beroende på magneternas relativa styrkor. Detta bekräftar att fälten som produceras av magneten och elektromagneten är identiska - de är båda elektromagnetiska fält.

Håll barmagneten nära nog elektromagneten för att känna en attraktion. Vrid magneten runt så att polerna står inför i motsatta riktningar och känna avstängningen. Detta bekräftar att båda fälten har en nord- och sydpol.

Tips

För att fortsätta ditt experiment, försök byta motståndet med en 100 ohm en. Du bör känna en märkbar försvagning i samspelet mellan barmagneten och elektromagneten. Du kan också minska antalet spolar - du bör märka en liknande försämring av fältet. Äntligen byt ut nageln med ett kartongrör. Det försvagar också fältet, eftersom de löst bundna elektronerna i spiken bidrar till fältet.

Varning

Se till att koppla bort ledningarna från terminalerna när du är färdig med dina experiment. < Även vid låga spänningar så här är det bra att inte röra batteripolarna eller de lediga trådändarna när kretsen är ansluten.

Om du luktar rök, koppla ur batteriet och vänta flera minuter för trådarna att svalna innan du fortsätter.