Самодельный компас из булавки

Романовский Илья, 2 класс

Научный руководитель: А.И. Лесин

  Компас применяется для определения направления, 8 котором перемещается объект: морское или воздушное судно, наземное транспортное средство, путешественник. Компасы подразделяются на два основных класса: стрелочные магнитные компасы, которые используются в геодезии, и немагнитные, такие, как гирокомпас и радиокомпас.

 Принцип действия магнитного компаса заключается в том, что любое направление отсчитывается от некоего опорного направления, которое задается прибором. В магнитном компасе таким направлением служит линия, соединяющая Северный и Южный полюса Земли. В этом направлении самопроизвольно устанавливается магнитный стержень, если его подвесить так, чтобы он мог свободно поворачиваться в горизонтальной плоскости. В магнитном компасе роль такого стержня играет намагниченная стрелка, которая при измерении сама устанавливается параллельно магнитному полю Земли.

 В предлагаемом самодельном компасе в качестве стрелки используется обычная булавка, которой пользуются портные. Намагнитить ее можно с помощью любого магнита. Свободное вращение в горизонтальной плоскости намагниченной булавки осуществляется на поверхности воды, на которую опускается булавка. Предварительно на булавку надевается пенопластовый шарик, который выполняет функции поплавка, удерживающего булавку в горизонтальном положении. Через несколько секунд после того как намагниченную булавку опустили в воду, земной магнетизм ориентирует ее по оси Север - Юг. Располагая маркированным магнитом, несложно установить полярность самодельного плавающего компаса.

Самодельный электромагнит

Кагановский Павел, 3 класс

Научный руководитель: В.Ф. Коршак

  Всем известно, что магниты притягивают к себе магнитные материалы: железо, никель, кобальт и др. Каждый знает также, что железный стержень или гвоздь в обычных условиях не обнаруживают взаимодействия с магнитными материалами. В этом можно убедиться, располагая такой стержень вблизи стальных канцелярских скрепок, кнопок, железных опилок и пр.

 Свойствами магнита обладает и любая проволочная катушка, по которой идет электрический ток. Если в середине такой катушки окажется железный стержень, то он также станет магнитом. Возьмем длинный стальной гвоздь и на его участке длиной 50-60 мм намотаем медную изолированную проволоку диаметром 0,3-0,5 мм. Намотка должна быть плотной - виток к витку. Участок, на который намотана проволока, ограничим картонными кружками. Концы обмотки очистим от изоляции и присоединим к батарейке через выключатель.

 Замкнем нашу электрическую цепь. Приблизим конец гвоздя к стальным скрепкам, насыпанным горкой. Обнаруживаем, что скрепки в большом количестве потянулись к нему. Проволочная катушка, по которой идет ток, с железным сердечникам в середине образуют электромагнит. Электромагниты широко используются в технике, в том числе для подъема грузов, при очистке зерна, в телефонных и телеграфных аппаратах и в других устройствах. Интересно знать, что крупнейший в мире электромагнит используется в Швейцарии. Электромагнит 8-угольной формы состоит из сердечника, изготовленного из 6400 т низкоуглеродистой стали, и алюминиевой катушки весом 1100 т.

 Катушка состоит из 168 витков, закреплённых электросваркой на раме. Ток силой 30 тысяч ампер, проходящий по катушке, создает магнитное поле мощностью 5 килогауссов. Размеры электромагнита, превосходящие высоту 4-этажного здания, составляют 12x12x12 м, а общий вес равен 7810 т. На его изготовление ушло больше металла, чем на постройку Эйфелевой башни. Самый тяжёлый в мире магнит имеет диаметр 60 м и весит 36 тыс. т. Он был сделан для синхрофазотрона мощностью 10 ТэВ, установленного в Объединённом институте ядерных исследований в Дубне, Московская область.