秋天的第一陣電磁波 | 正經玩_風聞
中科院物理所-中科院物理所官方账号-2020-09-27 08:41
天氣漸涼
有些人需要一杯奶茶來温暖身體
而小編覺得這樣並不科學
温暖的陽光本質上是電磁輻射
好!今天就從基本做起
用科學温暖自己!

實驗器材
所標杯、磁鐵、銅線、電池、膠帶

實驗過程
用銅線沿電池纏繞
做成彈簧狀
然後用磁鐵將銅線的一端固定在電池的負極
將銅線的另一端向正極彎折
注意不要碰到電極

下壓銅線
使銅線一端靠近正極
在合適的距離會發現銅線振動
(可以用膠帶將正極覆蓋,只露出一小片區域
防止銅線與其他部分接觸)
如果振動不明顯的話
可以將磁鐵反過來試試
原理解説
當銅絲的上端和下端同時連接電池時,就形成了一個通路。
在接通的電光石火間,接通的銅絲內有了一個電流突變。我們知道,突變的電流會產生磁場,而這個磁場又會在銅絲內產生一個感應電場。通電導體會在周圍產生磁場,即電流的磁效應。於是我們的通電螺線管也在周圍形成一個感應磁場,方向可以用安培定則判斷:
而電池的負極吸附的一塊磁鐵,本身也有一個磁場,由n極指向s極。
可以看出,如果用銅線右旋纏繞電池,則電池產生的磁場方向和銅線圈產生的磁場方向是相同的,因此它們之間有相互遠離的趨勢,即銅線圈會向上有一個微小的位移。
由於銅絲的上端位置恰好可以接觸電池的正極(凸起的一端),銅絲向上運動很短的距離,上端就會離開正極,使整個電路變為斷路。如果沒有了電流,銅絲也就不再產生感應磁場,不再受安培力的作用。在彈簧的作用下,銅絲會落回原位置,使得上端又可以接觸到電池正極,於是循環往復,重複這樣一個跳起-落下的過程。但由於銅絲髮熱、運動需要克服空氣阻力等原因,銅絲不可能永遠這樣運動下去。
如果銅線是左旋纏繞電池,則現象完全相反,兩個磁場之間會有相互吸引的趨勢,銅線圈會向下運動,而彈簧會拉着銅線圈回到平衡位置,由此不斷震盪。
銅線圈的上端在電極的正負極反覆橫跳,就形成了一個交變電路,交變電路在周圍會交變磁場,而變化的磁場又會在周圍產生電場。當銅線圈在平衡位置附近做(近似)週期運動時,週期性變化的電場和磁場就互相轉化、互相激勵、交替產生,生成向外輻射的電磁波。

入秋了,各位沒人送奶茶的小夥伴(小編知道),還不快到樓下小賣部買一節七號電池,送自己一個秋天的第一個電磁波温暖自己?