×

Χρησιμοποιούμε cookies για να βελτιώσουμε τη λειτουργία του LingQ. Επισκέπτοντας τον ιστότοπο, συμφωνείς στην cookie policy.


image

Μαθαίνουμε στο Σπίτι, Φυσική - Μαγνητισμός και Ηλεκτρομαγνητισμός - ΣΤ' Δημοτικού Επ. 21

Φυσική - Μαγνητισμός και Ηλεκτρομαγνητισμός - ΣΤ' Δημοτικού Επ. 21

Γεια σας παιδιά! Είμαι η Ράνια Γκικοπούλου.

Kαι είμαι δασκάλα σε δημοτικό σχολείο.

Σήμερα θα ασχοληθούμε με τους μαγνήτες και τους ηλεκτρομαγνήτες.

Ας ξεκινήσουμε όμως πρώτα με δύο παιχνίδια που σας έχω φέρει.

Αυτό εδώ. Βλέπουμε το αντικείμενο αυτό να αιωρείται.

Αν προσέξουμε βέβαια πιο προσεκτικά, θα δούμε ότι ακουμπάει στη μία ακρούλα.

Και πάλι όμως δεν παύει να είναι το υπόλοιπο στον αέρα.

Και μάλιστα μπορώ και να το περιστρέψω.

Και βλέπουμε ότι πράγματι δεν ακουμπάει πουθενά αλλού.

Πώς μπορεί να συμβαίνει αυτό;

Για να δούμε και το άλλο παιχνίδι.

Έχουμε μια σφαίρα που αν της δώσω μια ώθηση, αρχίζει και ακολουθεί μια πορεία.

Και κάποια στιγμή καταλήγει σε ένα χρώμα.

Αν το επαναλάβω καταλήγει σε άλλο χρώμα.

Θυμίζει ένα χαοτικό εκκρεμές, όπως λέγεται.

Πώς λειτουργεί όμως και το ένα παιχνίδι και το άλλο;

Θα το διαπιστώσουμε στην συνέχεια, αφού μάθουμε λίγα πράγματα,

για τους μαγνήτες και τους ηλεκτρομαγνήτες.

Και ξεκινάμε με τους μαγνήτες.

Όλοι έχετε μαγνητάκια στο σπίτι σας. Συνήθως τα κολλάμε πάνω στο ψυγείο,

για να στολίσουμε το ψυγείο, να μας θυμίσουν ταξίδια,

που έχουμε πάρει κάποιο μαγνητάκι αναμνηστικό ή για να κρατήσουμε σημειωματάκια.

Πόσα είδη μαγνητών υπάρχουν; Υπάρχουν πάρα πολλά είδη μαγνήτη.

Υπάρχουν αυτοί που μοιάζουν με ράβδο και λέγονται ραβδόμορφοι μαγνήτες.

Υπάρχουν αυτοί που μοιάζουν με πέταλο και λέγονται πεταλοειδείς μαγνήτες.

Αλλά υπάρχουν και σε οτιδήποτε άλλο σχήμα μπορείτε να φανταστείτε, όπως αυτός εδώ.

Αυτός εδώ, στρογγυλός.

Μαγνητάκια ψυγείου σε ό,τι σχήμα.

Ακόμα και λεπτό χαρτί μαγνητικό,

που μπορούμε να τυπώνουμε πάνω, ακόμα και μια φωτογραφία μας.

Ας δούμε λοιπόν τι κάνει ο μαγνήτης.

Θα ξεκινήσουμε χρησιμοποιώντας τον ραβδόμορφο μαγνήτη.

Πλησιάζω τον μαγνήτη στους συνδετήρες και βλέπω ότι καταφέρνει να τους σηκώσει.

Για να το επαναλάβουμε χρησιμοποιώντας αυτήν τη φορά πάλι τον μαγνήτη,

αλλά δεν θα ακουμπήσει τους συνδετήρες.

Βλέπουμε ότι ο μαγνήτης καταφέρνει να έλξει τους συνδετήρες ακόμα και από απόσταση.

Δεν χρειάζεται να τους ακουμπάει.

Ο μαγνήτης λοιπόν έλκει τους συνδετήρες, είτε με επαφή, είτε από απόσταση.

Αυτή είναι μια ιδιότητα που έχει. Έλκει όμως όλα τα υλικά σώματα ο μαγνήτης;

Πολλοί πιστεύουν, ότι έλκει όλα τα μεταλλικά αντικείμενα.

Θα το διαπιστώσουμε κάνοντας πειράματα,

χρησιμοποιώντας υλικά που προτείνει το σχολικό σας βιβλίο.

Αλλά μπορείτε να δοκιμάσετε και με οτιδήποτε άλλο υλικό έχετε εύκαιρο.

Θα δοκιμάσουμε ένα μολύβι ξύλινο.

Βλέπουμε ότι δεν έλκεται από τον μαγνήτη.

Ένα κουτάλι, που είναι από υλικό ατσάλι.

Ο μαγνήτης το έλκει.

Γυαλί. Ένα ποτηράκι.

Βλέπουμε ότι ο μαγνήτης δεν έλκει το γυαλί.

Δαχτυλίδι ασημένιο.

Ούτε το ασήμι έλκει ο μαγνήτης.

Καλαμάκι πλαστικό.

Ούτε το καλαμάκι έλκεται από τον μαγνήτη.

Δαχτυλίδι χρυσό.

Ούτε το χρυσό δαχτυλίδι έλκεται από τον μαγνήτη.

Συνδετήρας που είναι από σίδερο, το είδαμε και πριν. Έλκεται.

Αλουμινόφυλλο.

Δεν έλκεται.

Και τέλος, το χάλκινο σύρμα ενός καλωδίου.

Πάλι δεν έλκεται. Διαπιστώνουμε λοιπόν,

ότι δεν έλκονται όλα τα υλικά από τον μαγνήτη, ούτε καν όλα τα μέταλλα.

Από αυτά που δοκιμάσαμε, έλκονται μόνο ο σίδηρος και το ατσάλι.

Αυτά τα υλικά, τα οποία έλκονται από τον μαγνήτη, λέγονται σιδηρομαγνητικά υλικά.

Είναι ο σίδηρος και το ατσάλι, που διαπιστώσαμε,

όπως και το κοβάλτιο και το νικέλιο.

Τα υπόλοιπα μέταλλα δεν έλκονται από τον μαγνήτη,

παρότι ο περισσότερος κόσμος το πιστεύει.

Μπορώ να μαγνητίσω ένα υλικό; Είπαμε υπάρχουν μαγνήτες διαφόρων ειδών,

Yπάρχουν φυσικοί και τεχνικοί μαγνήτες.

Φυσικοί είναι αυτοί που υπάρχουν από την φύση μόνοι τους.

Τεχνητοί αυτοί που τους έφτιαξε ο άνθρωπος.

Πώς μπορώ λοιπόν να μαγνητίσω ένα υλικό, να το κάνω να είναι μαγνήτης;

Παίρνουμε το ψαλίδι, δοκιμάζουμε μήπως είναι ήδη μαγνήτης. Δεν είναι.

Δεν είναι. Και χρησιμοποιώντας έναν μαγνήτη...

...στο μεταλλικό μέρος του κάνω συνέχεια αυτή την κίνηση.

Με την ίδια φορά.

Μετά από λίγη ώρα διαπιστώνω, ότι έχει μετατραπεί σε μαγνήτη.

Μπορεί και έλκει τους συνδετήρες. Βέβαια λίγες ώρες αργότερα,

θα έχει χάσει τις μαγνητικές του ιδιότητες,

δεν είναι ένας μόνιμος μαγνήτης, όπως αυτός εδώ.

Άλλη ιδιότητα του μαγνήτη. Πού είναι πιο ισχυρή η έλξη του;

Στα άκρα; Στη μέση; Ή παντού;

Θα χρησιμοποιήσουμε συνδετήρες.

Πλησιάζω τους συνδετήρες στα άκρα και βλέπω ότι τους έλκει.

Δοκιμάζω και στο άλλο άκρο.

Και βλέπω ότι και πάλι, η έλξη είναι ισχυρή.

Δοκιμάζουμε στη μέση του μαγνήτη.

Και βλέπουμε δεν είναι τόσο ισχυρή η έλξη.

Μήπως όμως αυτό συμβαίνει μόνο σε αυτόν τον μαγνήτη τον ραβδόμορφο;

Για να δοκιμάσουμε και στον πεταλοειδή.

Οι άκρες ή η μέση του;

Πλησιάζω τους συνδετήρες στις άκρες και βλέπω ότι τους έλκει.

Πλησιάζω στη μέση του και βλέπω, ότι έλκει λίγους συνδετήρες,

αλλά όχι τόσους πολλούς όσους στα άκρα.

Άρα διαπιστώνουμε, ότι η έλξη του μαγνήτη είναι πιο ισχυρή στα άκρα του.

Στον ραβδόμορφο είναι αυτά τα άκρα, στον...

...πεταλοειδή αυτά. Και αυτά τα άκρα του ονομάζονται πόλοι του μαγνήτη.

Και μάλιστα έχουν ονομαστεί βόρειος και νότιος μαγνητικός πόλος.

Και συνήθως οι μαγνήτες, ειδικά αυτοί που...

...χρησιμοποιούμε στο σχολείο, είναι χρωματισμένοι.

Με κόκκινο χρωματίζεται ο βόρειος πόλος συνήθως και με μπλε ή με πράσινο ο νότιος.

Αλλά αυτό δεν είναι απόλυτο, γιατί εδώ βλέπουμε ότι δεν έχει αυτή τη σήμανση.

Πώς μπορώ να μετακινήσω έναν μαγνήτη, χωρίς να τον ακουμπάω;

Για να δοκιμάσουμε.

Έχουμε δύο μαγνήτες και πλησιάζω τους διαφορετικούς πόλους τους.

Και βλέπω ότι καταφέρνω να τραβήξει τον άλλο μαγνήτη,

χωρίς να χρειαστεί να τον αγγίξω.

Για να δούμε τι συμβαίνει αν πλησιάσω τους ίδιους πόλους.

Βλέπω ότι δεν έλκεται, αντίθετα απωθείται.

Και πάλι μετακινώ τον μαγνήτη, χωρίς να τον ακουμπάω.

Αλλά δεν μπορώ να τους πλησιάσω, ακόμα και αν τους πιάσω...

...με τα χέρια μου και προσπαθήσω, δεν θα τα καταφέρω.

Μήπως συμβαίνει σε αυτούς τους μαγνήτες μόνο;

Για να δοκιμάσουμε σε αυτούς. Και αυτοί είναι μαγνήτες.

Εδώ είναι με άλλη χρωματική σήμανση, οι δύο πόλοι κίτρινο και μοβ.

Έχουμε λοιπόν και μία βάση για να στέκονται πιο εύκολα.

Πλησιάζω τους διαφορετικούς πόλους και βλέπω ότι έλκονται.

Αν πλησιάσω τους όμοιους πόλους...

...για δείτε τι συμβαίνει! Δεν πλησιάζουν και μάλιστα αιωρείται.

Ακόμα και αν το πιέσω δεν ακουμπάνε οι μαγνήτες. Οι όμοιοι πόλοι απωθούνται.

Όταν λοιπόν πλησιάζω δύο πόλους με το ίδιο χρώμα, απομακρύνονται.

Όταν πλησιάζω δύο πόλους με διαφορετικό χρώμα, πλησιάζουν.

Οι ομώνυμοι μαγνητικοί πόλοι, όπως λέμε, απωθούνται,

ενώ αντίθετα οι ετερώνυμοι μαγνητικοί πόλοι έλκονται.

Ένα εργαλείο που ίσως έχετε χρησιμοποιήσει ή έχετε δει, ένα όργανο μάλλον,

και δεν ξέρουν οι περισσότεροι ότι περιέχει μαγνήτη, είναι η πυξίδα.

Έχουμε πει, ότι η πυξίδα μας βοηθάει, να προσανατολιζόμαστε.

Έχει μια μικρή βελόνα μέσα που μπορεί να...

...περιστρέφεται. Αυτή είναι ένας μικρός μαγνήτης.

Και αυτό που καταφέρνει είναι να δείχνει τη διεύθυνση: Βορράς - Νότος.

Όταν καταλήξει χωρίς να κουνιέται, περιστρέφουμε τη βάση, μέχρι να δείχνει τον Βορρά.

Κι έτσι μπορούμε, να προσανατολιζόμαστε με τα σημεία του ορίζοντα.

Για να δούμε αν κι ο μαγνήτης μπορεί, να προσανατολιστεί, όπως λέμε.

Δένουμε με ένα σχοινί έναν μαγνήτη και τον κρατάμε...

...έτσι ώστε να μπορεί να κινείται ελεύθερα, να περιστρέφεται.

Αν τον αφήσουμε λίγη ώρα, θα διαπιστώσουμε, ότι προσανατολίζεται κι αυτός...

...προς την κατεύθυνση Βορράς - Νότος, όπως ακριβώς και η μαγνητική πυξίδα.

Πού οφείλεται αυτό; Αυτό οφείλεται στο γεγονός, ότι ο πλανήτης μας, η Γη μας,

λειτουργεί σαν ένας τεράστιος μαγνήτης, ραβδόμορφος.

Και μάλιστα με τους μαγνητικούς του πόλους...

...ανάποδα σε σχέση με τους γεωγραφικούς πόλους.

Θα το δούμε καλύτερα σε ένα σχήμα από το βιβλίο σας.

Η μαγνητική βελόνα είδαμε μιας πυξίδας, όπως και ο μαγνήτης που κρατήσαμε στον αέρα,

προσανατολίζεται προς τον Βορρά γιατί η Γη συμπεριφέρεται ως τεράστιος μαγνήτης.

Ο νότιος μαγνητικός πόλος της Γης βρίσκεται κοντά στον βόρειο γεωγραφικό πόλο,

ενώ ο βόρειος μαγνητικός πόλος της Γης βρίσκεται κοντά στον νότιο γεωγραφικό.

Όταν εμείς λοιπόν κρατάμε τον μαγνήτη και προσανατολίζεται ή την πυξίδα,

ο βόρειος πόλος του μαγνήτη μας δείχνει τον βόρειο γεωγραφικό πόλο της Γης,

γιατί ουσιαστικά έλκεται από τον νότιο μαγνητικό πόλο της Γης.

Πού χρησιμεύουν οι μαγνήτες όμως;

Οι μαγνήτες είναι κρυμμένοι σε πάρα πολλά υλικά...

...που είναι γύρω μας και δεν μας πηγαίνει το μυαλό.

Βρίσκονται μέσα στα ηχεία, βρίσκονται μέσα στους...

...κινητήρες, βρίσκονται στο ακουστικό του τηλεφώνου,

βρίσκονται ακόμα και σε μερικά ντουλάπια...

...που χρησιμοποιούμε, για να κρατούν το ντουλάπι κλειστό.

Και σε όλες τις κάρτες που χρησιμοποιούμε στα ΑΤΜ για τις τραπεζικές συναλλαγές μας.

Επίσης χρησιμοποιούνται σε ιατρικά μηχανήματα,

όπως θα έχετε ίσως ακούσει μαγνητικός τομογράφος.

Οι εφαρμογές τους είναι πάρα πολλές και σίγουρα...

...περισσότερες από το να κρατάνε το ψυγείο μας όμορφα διακοσμημένο.

Μαγνήτες χρησιμοποιούνται και για να μεταφέρουν...

...μεγάλα κομμάτια σίδερου από μία περιοχή σε μία άλλη.

Για να το σκεφτούμε όμως αυτό. Πώς μπορεί ο...

...γερανός που έχει πιάσει τα κομμάτια του σίδερου,

να τα μεταφέρει και να τα αφήσει; Μήπως δεν είναι ακριβώς μαγνήτης;

Εμείς είδαμε, ότι ο μαγνήτης έλκει τους...

...συνδετήρες, αλλά δεν τους αφήνει από μόνος του.

Πρέπει να τους τραβήξουμε.

Μήπως λοιπόν συμβαίνει κάτι άλλο με αυτόν τον γερανό;

Πράγματι συμβαίνει κάτι άλλο. Και αυτό το οφείλουμε σε ένα Δανό καθηγητή,

που πριν από πολλά χρόνια εκεί που έκανε πειράματα ηλεκτρισμού,

ανακάλυψε τυχαία μία φοβερή ιδιότητα, ότι όταν ένας...

...αγωγός διαρρέεται από ρεύμα αποκτά μαγνητικές ιδιότητες.

Πώς το ανακάλυψε αυτό; Είχε ξεχάσει μια μαγνητική βελόνα δίπλα...

...στον χώρο που έκανε τα πειράματα με τον ηλεκτρισμό.

Και όταν συνέδεσε στην μπαταρία το καλώδιο, διαπίστωσε ότι η βελόνα κουνήθηκε.

Και από εκεί άρχισε, να σκέφτεται ότι υπάρχει κάποια σύνδεση ηλεκτρισμού - μαγνητισμού.

Και είναι ο πρώτος που επιβεβαίωσε πειραματικά,

ότι όταν ένας αγωγός διαρρέεται από ρεύμα, αποκτά μαγνητικές ιδιότητες.

Βλέπουμε λοιπόν, ότι όταν πλησιάζω τον μαγνήτη...

...στην πυξίδα, η μαγνητική της βελόνα γυρίζει.

Θα δοκιμάσουμε τώρα αυτό το πείραμα που έκανε ο Δανός καθηγητής.

Θα πάρουμε μια μπαταρία.

Θα συνδέσουμε ένα καλώδιο και θα το πλησιάσουμε στην πυξίδα να δούμε,

αν ο αγωγός, που διαρρέεται από ρεύμα, καταφέρνει να εκτρέψει την μαγνητική βελόνα.

Αν το πλησιάσουμε αρκετά, βλέπουμε ότι καταφέρνει να την κουνήσει λιγάκι.

Αν όμως τυλίξω την μαγνητική βελόνα με το καλώδιο...

...βλέπουμε, ότι είναι πιο έντονη η κίνηση της βελόνας.

Επομένως, όταν ένα καλώδιο, που είναι συνδεδεμένο με την μπαταρία,

είναι τυλιγμένο πολλές φορές γύρω από την πυξίδα,

η μαγνητική βελόνα περιστρέφεται πιο έντονα.

Θα συνεχίσουμε τον πειραματισμό.

Και θα πάρουμε τώρα ένα καλώδιο, που το έχουμε τυλίξει αρκετές φορές...

...και έχουμε φτιάξει αυτό το σχήμα σαν ελατήριο και αυτό λέγεται πηνίο.

Θα δοκιμάσουμε λοιπόν, αφού διαπιστώσαμε κι εμείς ότι...

...όταν ένα καλώδιο διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα, αποκτά μαγνητικές ιδιότητες,

να ελέγξουμε αυτές τις μαγνητικές ιδιότητες.

Αρχικά θα συνδέσουμε το πηνίο στην μπαταρία...

...και θα το πλησιάσουμε στην πυξίδα, να δούμε, αν καταφέρνει να εκτρέψει την βελόνα.

Μικρή κίνηση ή καθόλου.

Και θα το πλησιάσουμε και στους συνδετήρες να δούμε,

αν καταφέρνει, να τους σηκώσει όπως ο μαγνήτης πριν.

Δεν το καταφέρνει.

Οι επιστήμονες ανακάλυψαν, ότι αν μέσα σε ένα πηνίο...

...βάλουμε ένα κομμάτι σιδήρου, γίνεται πιο ισχυρό.

Βάζουμε λοιπόν ένα καρφί μέσα στο πηνίο...

...και ξαναδοκιμάζουμε το προηγούμενο πείραμα.

Θα συνδέσουμε στον ένα πόλο της μπαταρίας και στον άλλο...

... και θα το πλησιάσουμε στην πυξίδα.

Βλέπουμε ότι τώρα η κίνηση της μαγνητικής βελόνας είναι πολύ πιο έντονη.

Και για να δούμε τι γίνεται και με τους συνδετήρες.

Μπορεί και έλκει συνδετήρες. Τουλάχιστον έναν.

Α! Ακόμη και περισσότερους.

Για προσέξτε όμως τώρα κάτι!

Αν αποσυνδέσω εγώ την άκρη της μπαταρίας, τι θα συμβεί;

Οι συνδετήρες έπεσαν. Γιατί συμβαίνει αυτό;

Γιατί αυτό εδώ που φτιάξαμε, ο ηλεκτρομαγνήτης...

...έχει μαγνητικές ιδιότητες μόνο όσο διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα.

Όταν ένα πηνίο ή ένας ηλεκτρομαγνήτης διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα, αποκτά μαγνητικές ιδιότητες.

Και οι μαγνητικές ιδιότητες στον ηλεκτρομαγνήτη είναι πιο έντονες.

Τα συμπεράσματά μας να τα συνοψίσουμε:

Όταν ένας αγωγός διαρρέεται από ρεύμα, αποκτά μαγνητικές ιδιότητες.

Οι μαγνητικές ιδιότητες είναι εντονότερες, όταν ο αγωγός έχει σχήμα πηνίου.

Σχήμα πηνίου, δηλαδή σαν ελατήριο, όπως είδαμε πριν.

Όταν στο εσωτερικό του πηνίου τοποθετηθεί ράβδος από σίδηρο,

οι μαγνητικές ιδιότητες γίνονται ακόμα εντονότερες. Αυτό τότε ονομάζεται ηλεκτρομαγνήτης.

Οι ηλεκτρομαγνήτες, όταν διαρρέονται από ρεύμα,

λειτουργούν σαν μόνιμοι ραβδόμορφοι μαγνήτες.

Όταν όμως πάψουν να διαρρέονται από ρεύμα,

χάνουν τις μαγνητικές τους ιδιότητες.

Την ιδιότητα αυτή την αξιοποιούμε και για την κατασκευή κινητήρων.

Κινητήρες υπάρχουν πάρα πολλοί γύρω μας.

Θα δοκιμάσουμε να φτιάξουμε εδώ έναν τέτοιο απλό κινητήρα, με απλά υλικά.

Θα χρειαστούμε μία μπαταρία από αυτές τις κυλινδρικές, τις πιο μεγάλες,

στην οποία θα κολλήσουμε στα δύο άκρα, στους δύο πόλους της μπαταρίας...

...από μια παραμάνα.

Θα τοποθετήσουμε πάνω στην μπαταρία δύο μικρούς, αλλά πολύ ισχυρούς μαγνήτες νεοδυμίου,

Και θα περάσουμε στις δύο υποδοχές από τις παραμάνες, ένα πηνίο.

Το φτιάξαμε τυλίγοντας καλώδιο γύρω από μια μπαταρία.

Το περάσαμε μετά στην άκρη και ξύσαμε τις δύο άκρες, από τη μια μεριά...

...και από τις δύο πλευρές, από την άλλη πλευρά από τη μια μόνο,

για να φύγει το εξωτερικό περίβλημα.

Τοποθετούμε το πηνίο στις υποδοχές.

Άρα περνάει ρεύμα και αποκτά μαγνητικές ιδιότητες.

Και επειδή οι άλλοι μαγνήτες είναι ισχυροί και...

...έλκουν και απωθούν ανάλογα με τη θέση του πηνίου,

το πηνίο βλέπουμε ότι αρχίζει και κινείται συνέχεια.

Φτιάξαμε έναν μικρό ηλεκτρικό κινητήρα.

Και θα συνεχίσει να δουλεύει, μέχρι να τελειώσει η μπαταρία.

Όσο δηλαδή διαρρέεται από ρεύμα και υπάρχει ο μαγνήτης από κάτω,

θα συνεχίσει να περιστρέφεται.

Πού εφαρμόζονται τώρα οι μαγνήτες, οι ηλεκτρομαγνήτες, οι κινητήρες;

Καταρχάς μπορείτε πια να απαντήσετε στην ερώτηση, που κάναμε πριν.

Πώς αυτός ο γερανός που σηκώνει τα παλιοσίδερα,

μπορεί να τα μεταφέρει από ένα σημείο σε ένα άλλο και να τα αφήσει να πέσουν.

Προφανώς δε χρησιμοποιεί μαγνήτη αλλά ηλεκτρομαγνήτη.

Όταν μεταφέρει τα σίδερα στο σημείο που θέλει να τα αφήσει,

διακόπτει ο χειριστής τη ροή του ηλεκτρικού ρεύματος.

Κι έτσι ο ηλεκτρομαγνήτης παύει να έχει μαγνητικές ιδιότητες,

και τα σίδερα πέφτουν και μένουν στην περιοχή εκείνη.

Τι άλλο όμως έχουμε να πούμε για τους ηλεκτρομαγνήτες και τους μαγνήτες;

Αν τους συγκρίνουμε, μπορούμε να βρούμε ομοιότητες και διαφορές;

Η ομοιότητα φυσικά είναι, ότι και οι δύο έλκουν...

...μερικά αντικείμενα που τα ονομάζουμε σιδηρομαγνητικά.

Η βασική διαφορά τους είναι, ότι ο μόνιμος μαγνήτης κρατάει αυτές τις ιδιότητες μόνιμα,

ενώ ο ηλεκτρομαγνήτης μόνο όσο διαρρέεται από ρεύμα.

Μία εντυπωσιακή εφαρμογή των ηλεκτρομαγνητών είναι στα εναέρια τρένα.

Στα τρένα και στις ράγες τους είναι τοποθετημένοι ισχυροί ηλεκτρομαγνήτες.

Ki έτσι τα τρένα αιωρούνται σε απόσταση περίπου ενός εκατοστού από τις ράγες.

Δεν ακουμπάνε, οπότε μπορούν να κινούνται με μεγαλύτερη ταχύτητα.

Άλλες εφαρμογές των ηλεκτρομαγνητών σε όλους τους κινητήρες...

...που μπορείτε να σκεφτείτε και έχουμε στο σπίτι μας.

Στην ηλεκτρική οδοντόβουρτσα. Στο κινητό.

Στο σύστημα που ανεβοκατεβάζει τα παράθυρα στο αυτοκίνητο.

Στις κυλιόμενες σκάλες. Στο τραμ. Στο ηλεκτρικό κουδούνι.

Στο ηλεκτρικό κουδούνι; Ναι! Για να δούμε.

Αυτό δείχνει πώς λειτουργεί το ηλεκτρικό κουδούνι και του σπιτιού μας.

Υπάρχουν διαφόρων ειδών αλλά έχουμε τη βασική λειτουργία του.

Θα δούμε καλύτερα, αν το ανοίξουμε να δούμε το εσωτερικό του.

Βλέπουμε ότι έχει ένα πηνίο.

Όταν το πηνίο διαρρέεται από ρεύμα, όταν εμείς πατάμε το κουμπί για να χτυπήσει το κουδούνι,

...αποκτά μαγνητικές ιδιότητες.

Τι συμβαίνει τότε; Τότε έλκει αυτό εδώ το μεταλλικό τμήμα και το αναγκάζει,

να χτυπήσει πάνω στην καμπάνα.

Τι συμβαίνει όμως τότε; Αν παρατηρήσετε προσεκτικά εδώ πέρα,

θα δείτε ότι όπως απομακρύνθηκε υπάρχει ένα κενό.

Δεν ακουμπάει πια στη βίδα κι έτσι το κύκλωμα ανοίγει και δεν περνάει ρεύμα.

Αφού δεν περνάει ρεύμα ο ηλεκτρομαγνήτης χάνει τις μαγνητικές του ιδιότητες ...

...και σταματάει να έλκει το μέταλλο. Και ξαναπηγαίνει στη θέση του.

Τι συμβαίνει όμως τώρα; Αφού πηγαίνει στην θέση του ξανακλείνει το κύκλωμα.

Άρα ο μαγνήτης, ο ηλεκτρομαγνήτης αποκτά μαγνητικές ιδιότητες...

...κι αυτό συμβαίνει όση ώρα εμείς πατάμε το κουμπί.

Για να το δοκιμάσουμε θα φτιάξουμε ένα απλό κύκλωμα...

...με μια μπαταρία.

Συνδέουμε τον πόλο της μπαταρίας...

...τη μια επαφή.

Και παρατηρήστε την κίνηση που σας είπα.

(Ακούγεται ο ήχος του κουδουνιού.)

Όση ώρα λοιπόν πατάμε το κουμπί, αυτό συμβαίνει με διαφορετικούς ήχους...

...ανάλογα με το πώς είναι μέσα το κουδούνι κατασκευασμένο.

Είδαμε λοιπόν τόσα πράγματα για τον μαγνήτη, τον ηλεκτρομαγνήτη.

Και θα τελειώσουμε το μάθημα με μια απλή κατασκευή.

Με ένα παιχνίδι χρησιμοποιώντας μαγνήτη.

Ένας οποιοσδήποτε μαγνήτης από αυτούς που έχετε στο σπίτι σας μπορεί να κάνει.

Παίρνουμε ένα κομμάτι χαρτί και ζωγραφίζουμε πάνω έναν αυτοκινητόδρομο.

Θα βάλετε να έχει στροφές και διάφορα εμπόδια.

Μπορείτε να ζωγραφίσετε σπιτάκια, δεντράκια, λίμνες...

...και ό,τι άλλο θέλετε εσείς και ξεκινάμε τον αγώνα.

Βάζουμε έναν συνδετήρα...

...τον κρατάμε με ένα μαγνήτη.

Και ξεκινάμε την πορεία...

...να φτάσουμε σε μια συγκεκριμένη διαδρομή.

Kι όποιος δεν καταφέρει να μείνει στο δρόμο και βγει το αμάξι έξω, έχασε.

Είναι ένα παιχνίδι που είναι εύκολο να κατασκευαστεί, αρκετά διασκεδαστικό.

Δοκιμάστε λοιπόν και εσείς στο σπίτι σας,

να φτιάξετε τους δικούς σας αυτοκινητόδρομους.

Βάλτε τη φαντασία σας να δουλέψει, για να περάσετε δημιουργικά τον χρόνο σας.

Και να αναζητήσετε και άλλες εφαρμογές των μαγνητών στη ζωή μας.

Καλή συνέχεια και καλή διασκέδαση.


Φυσική - Μαγνητισμός και Ηλεκτρομαγνητισμός - ΣΤ' Δημοτικού Επ. 21

Γεια σας παιδιά! Είμαι η Ράνια Γκικοπούλου.

Kαι είμαι δασκάλα σε δημοτικό σχολείο.

Σήμερα θα ασχοληθούμε με τους μαγνήτες και τους ηλεκτρομαγνήτες.

Ας ξεκινήσουμε όμως πρώτα με δύο παιχνίδια που σας έχω φέρει.

Αυτό εδώ. Βλέπουμε το αντικείμενο αυτό να αιωρείται.

Αν προσέξουμε βέβαια πιο προσεκτικά, θα δούμε ότι ακουμπάει στη μία ακρούλα.

Και πάλι όμως δεν παύει να είναι το υπόλοιπο στον αέρα.

Και μάλιστα μπορώ και να το περιστρέψω.

Και βλέπουμε ότι πράγματι δεν ακουμπάει πουθενά αλλού.

Πώς μπορεί να συμβαίνει αυτό;

Για να δούμε και το άλλο παιχνίδι.

Έχουμε μια σφαίρα που αν της δώσω μια ώθηση, αρχίζει και ακολουθεί μια πορεία.

Και κάποια στιγμή καταλήγει σε ένα χρώμα.

Αν το επαναλάβω καταλήγει σε άλλο χρώμα.

Θυμίζει ένα χαοτικό εκκρεμές, όπως λέγεται.

Πώς λειτουργεί όμως και το ένα παιχνίδι και το άλλο;

Θα το διαπιστώσουμε στην συνέχεια, αφού μάθουμε λίγα πράγματα,

για τους μαγνήτες και τους ηλεκτρομαγνήτες.

Και ξεκινάμε με τους μαγνήτες.

Όλοι έχετε μαγνητάκια στο σπίτι σας. Συνήθως τα κολλάμε πάνω στο ψυγείο,

για να στολίσουμε το ψυγείο, να μας θυμίσουν ταξίδια,

που έχουμε πάρει κάποιο μαγνητάκι αναμνηστικό ή για να κρατήσουμε σημειωματάκια.

Πόσα είδη μαγνητών υπάρχουν; Υπάρχουν πάρα πολλά είδη μαγνήτη.

Υπάρχουν αυτοί που μοιάζουν με ράβδο και λέγονται ραβδόμορφοι μαγνήτες.

Υπάρχουν αυτοί που μοιάζουν με πέταλο και λέγονται πεταλοειδείς μαγνήτες.

Αλλά υπάρχουν και σε οτιδήποτε άλλο σχήμα μπορείτε να φανταστείτε, όπως αυτός εδώ.

Αυτός εδώ, στρογγυλός.

Μαγνητάκια ψυγείου σε ό,τι σχήμα.

Ακόμα και λεπτό χαρτί μαγνητικό,

που μπορούμε να τυπώνουμε πάνω, ακόμα και μια φωτογραφία μας.

Ας δούμε λοιπόν τι κάνει ο μαγνήτης.

Θα ξεκινήσουμε χρησιμοποιώντας τον ραβδόμορφο μαγνήτη.

Πλησιάζω τον μαγνήτη στους συνδετήρες και βλέπω ότι καταφέρνει να τους σηκώσει.

Για να το επαναλάβουμε χρησιμοποιώντας αυτήν τη φορά πάλι τον μαγνήτη,

αλλά δεν θα ακουμπήσει τους συνδετήρες.

Βλέπουμε ότι ο μαγνήτης καταφέρνει να έλξει τους συνδετήρες ακόμα και από απόσταση.

Δεν χρειάζεται να τους ακουμπάει.

Ο μαγνήτης λοιπόν έλκει τους συνδετήρες, είτε με επαφή, είτε από απόσταση.

Αυτή είναι μια ιδιότητα που έχει. Έλκει όμως όλα τα υλικά σώματα ο μαγνήτης;

Πολλοί πιστεύουν, ότι έλκει όλα τα μεταλλικά αντικείμενα.

Θα το διαπιστώσουμε κάνοντας πειράματα,

χρησιμοποιώντας υλικά που προτείνει το σχολικό σας βιβλίο.

Αλλά μπορείτε να δοκιμάσετε και με οτιδήποτε άλλο υλικό έχετε εύκαιρο.

Θα δοκιμάσουμε ένα μολύβι ξύλινο.

Βλέπουμε ότι δεν έλκεται από τον μαγνήτη.

Ένα κουτάλι, που είναι από υλικό ατσάλι.

Ο μαγνήτης το έλκει.

Γυαλί. Ένα ποτηράκι.

Βλέπουμε ότι ο μαγνήτης δεν έλκει το γυαλί.

Δαχτυλίδι ασημένιο.

Ούτε το ασήμι έλκει ο μαγνήτης.

Καλαμάκι πλαστικό.

Ούτε το καλαμάκι έλκεται από τον μαγνήτη.

Δαχτυλίδι χρυσό.

Ούτε το χρυσό δαχτυλίδι έλκεται από τον μαγνήτη.

Συνδετήρας που είναι από σίδερο, το είδαμε και πριν. Έλκεται.

Αλουμινόφυλλο.

Δεν έλκεται.

Και τέλος, το χάλκινο σύρμα ενός καλωδίου.

Πάλι δεν έλκεται. Διαπιστώνουμε λοιπόν,

ότι δεν έλκονται όλα τα υλικά από τον μαγνήτη, ούτε καν όλα τα μέταλλα.

Από αυτά που δοκιμάσαμε, έλκονται μόνο ο σίδηρος και το ατσάλι.

Αυτά τα υλικά, τα οποία έλκονται από τον μαγνήτη, λέγονται σιδηρομαγνητικά υλικά.

Είναι ο σίδηρος και το ατσάλι, που διαπιστώσαμε,

όπως και το κοβάλτιο και το νικέλιο.

Τα υπόλοιπα μέταλλα δεν έλκονται από τον μαγνήτη,

παρότι ο περισσότερος κόσμος το πιστεύει.

Μπορώ να μαγνητίσω ένα υλικό; Είπαμε υπάρχουν μαγνήτες διαφόρων ειδών,

Yπάρχουν φυσικοί και τεχνικοί μαγνήτες.

Φυσικοί είναι αυτοί που υπάρχουν από την φύση μόνοι τους.

Τεχνητοί αυτοί που τους έφτιαξε ο άνθρωπος.

Πώς μπορώ λοιπόν να μαγνητίσω ένα υλικό, να το κάνω να είναι μαγνήτης;

Παίρνουμε το ψαλίδι, δοκιμάζουμε μήπως είναι ήδη μαγνήτης. Δεν είναι.

Δεν είναι. Και χρησιμοποιώντας έναν μαγνήτη...

...στο μεταλλικό μέρος του κάνω συνέχεια αυτή την κίνηση.

Με την ίδια φορά.

Μετά από λίγη ώρα διαπιστώνω, ότι έχει μετατραπεί σε μαγνήτη.

Μπορεί και έλκει τους συνδετήρες. Βέβαια λίγες ώρες αργότερα,

θα έχει χάσει τις μαγνητικές του ιδιότητες,

δεν είναι ένας μόνιμος μαγνήτης, όπως αυτός εδώ.

Άλλη ιδιότητα του μαγνήτη. Πού είναι πιο ισχυρή η έλξη του;

Στα άκρα; Στη μέση; Ή παντού;

Θα χρησιμοποιήσουμε συνδετήρες.

Πλησιάζω τους συνδετήρες στα άκρα και βλέπω ότι τους έλκει.

Δοκιμάζω και στο άλλο άκρο.

Και βλέπω ότι και πάλι, η έλξη είναι ισχυρή.

Δοκιμάζουμε στη μέση του μαγνήτη.

Και βλέπουμε δεν είναι τόσο ισχυρή η έλξη.

Μήπως όμως αυτό συμβαίνει μόνο σε αυτόν τον μαγνήτη τον ραβδόμορφο;

Για να δοκιμάσουμε και στον πεταλοειδή.

Οι άκρες ή η μέση του;

Πλησιάζω τους συνδετήρες στις άκρες και βλέπω ότι τους έλκει.

Πλησιάζω στη μέση του και βλέπω, ότι έλκει λίγους συνδετήρες,

αλλά όχι τόσους πολλούς όσους στα άκρα.

Άρα διαπιστώνουμε, ότι η έλξη του μαγνήτη είναι πιο ισχυρή στα άκρα του.

Στον ραβδόμορφο είναι αυτά τα άκρα, στον...

...πεταλοειδή αυτά. Και αυτά τα άκρα του ονομάζονται πόλοι του μαγνήτη.

Και μάλιστα έχουν ονομαστεί βόρειος και νότιος μαγνητικός πόλος.

Και συνήθως οι μαγνήτες, ειδικά αυτοί που...

...χρησιμοποιούμε στο σχολείο, είναι χρωματισμένοι.

Με κόκκινο χρωματίζεται ο βόρειος πόλος συνήθως και με μπλε ή με πράσινο ο νότιος.

Αλλά αυτό δεν είναι απόλυτο, γιατί εδώ βλέπουμε ότι δεν έχει αυτή τη σήμανση.

Πώς μπορώ να μετακινήσω έναν μαγνήτη, χωρίς να τον ακουμπάω;

Για να δοκιμάσουμε.

Έχουμε δύο μαγνήτες και πλησιάζω τους διαφορετικούς πόλους τους.

Και βλέπω ότι καταφέρνω να τραβήξει τον άλλο μαγνήτη,

χωρίς να χρειαστεί να τον αγγίξω.

Για να δούμε τι συμβαίνει αν πλησιάσω τους ίδιους πόλους.

Βλέπω ότι δεν έλκεται, αντίθετα απωθείται.

Και πάλι μετακινώ τον μαγνήτη, χωρίς να τον ακουμπάω.

Αλλά δεν μπορώ να τους πλησιάσω, ακόμα και αν τους πιάσω...

...με τα χέρια μου και προσπαθήσω, δεν θα τα καταφέρω.

Μήπως συμβαίνει σε αυτούς τους μαγνήτες μόνο;

Για να δοκιμάσουμε σε αυτούς. Και αυτοί είναι μαγνήτες.

Εδώ είναι με άλλη χρωματική σήμανση, οι δύο πόλοι κίτρινο και μοβ.

Έχουμε λοιπόν και μία βάση για να στέκονται πιο εύκολα.

Πλησιάζω τους διαφορετικούς πόλους και βλέπω ότι έλκονται.

Αν πλησιάσω τους όμοιους πόλους...

...για δείτε τι συμβαίνει! Δεν πλησιάζουν και μάλιστα αιωρείται.

Ακόμα και αν το πιέσω δεν ακουμπάνε οι μαγνήτες. Οι όμοιοι πόλοι απωθούνται.

Όταν λοιπόν πλησιάζω δύο πόλους με το ίδιο χρώμα, απομακρύνονται.

Όταν πλησιάζω δύο πόλους με διαφορετικό χρώμα, πλησιάζουν.

Οι ομώνυμοι μαγνητικοί πόλοι, όπως λέμε, απωθούνται,

ενώ αντίθετα οι ετερώνυμοι μαγνητικοί πόλοι έλκονται.

Ένα εργαλείο που ίσως έχετε χρησιμοποιήσει ή έχετε δει, ένα όργανο μάλλον,

και δεν ξέρουν οι περισσότεροι ότι περιέχει μαγνήτη, είναι η πυξίδα.

Έχουμε πει, ότι η πυξίδα μας βοηθάει, να προσανατολιζόμαστε.

Έχει μια μικρή βελόνα μέσα που μπορεί να...

...περιστρέφεται. Αυτή είναι ένας μικρός μαγνήτης.

Και αυτό που καταφέρνει είναι να δείχνει τη διεύθυνση: Βορράς - Νότος.

Όταν καταλήξει χωρίς να κουνιέται, περιστρέφουμε τη βάση, μέχρι να δείχνει τον Βορρά.

Κι έτσι μπορούμε, να προσανατολιζόμαστε με τα σημεία του ορίζοντα.

Για να δούμε αν κι ο μαγνήτης μπορεί, να προσανατολιστεί, όπως λέμε.

Δένουμε με ένα σχοινί έναν μαγνήτη και τον κρατάμε...

...έτσι ώστε να μπορεί να κινείται ελεύθερα, να περιστρέφεται.

Αν τον αφήσουμε λίγη ώρα, θα διαπιστώσουμε, ότι προσανατολίζεται κι αυτός...

...προς την κατεύθυνση Βορράς - Νότος, όπως ακριβώς και η μαγνητική πυξίδα.

Πού οφείλεται αυτό; Αυτό οφείλεται στο γεγονός, ότι ο πλανήτης μας, η Γη μας,

λειτουργεί σαν ένας τεράστιος μαγνήτης, ραβδόμορφος.

Και μάλιστα με τους μαγνητικούς του πόλους...

...ανάποδα σε σχέση με τους γεωγραφικούς πόλους.

Θα το δούμε καλύτερα σε ένα σχήμα από το βιβλίο σας.

Η μαγνητική βελόνα είδαμε μιας πυξίδας, όπως και ο μαγνήτης που κρατήσαμε στον αέρα,

προσανατολίζεται προς τον Βορρά γιατί η Γη συμπεριφέρεται ως τεράστιος μαγνήτης.

Ο νότιος μαγνητικός πόλος της Γης βρίσκεται κοντά στον βόρειο γεωγραφικό πόλο,

ενώ ο βόρειος μαγνητικός πόλος της Γης βρίσκεται κοντά στον νότιο γεωγραφικό.

Όταν εμείς λοιπόν κρατάμε τον μαγνήτη και προσανατολίζεται ή την πυξίδα,

ο βόρειος πόλος του μαγνήτη μας δείχνει τον βόρειο γεωγραφικό πόλο της Γης,

γιατί ουσιαστικά έλκεται από τον νότιο μαγνητικό πόλο της Γης.

Πού χρησιμεύουν οι μαγνήτες όμως;

Οι μαγνήτες είναι κρυμμένοι σε πάρα πολλά υλικά...

...που είναι γύρω μας και δεν μας πηγαίνει το μυαλό.

Βρίσκονται μέσα στα ηχεία, βρίσκονται μέσα στους...

...κινητήρες, βρίσκονται στο ακουστικό του τηλεφώνου,

βρίσκονται ακόμα και σε μερικά ντουλάπια...

...που χρησιμοποιούμε, για να κρατούν το ντουλάπι κλειστό.

Και σε όλες τις κάρτες που χρησιμοποιούμε στα ΑΤΜ για τις τραπεζικές συναλλαγές μας.

Επίσης χρησιμοποιούνται σε ιατρικά μηχανήματα,

όπως θα έχετε ίσως ακούσει μαγνητικός τομογράφος.

Οι εφαρμογές τους είναι πάρα πολλές και σίγουρα...

...περισσότερες από το να κρατάνε το ψυγείο μας όμορφα διακοσμημένο.

Μαγνήτες χρησιμοποιούνται και για να μεταφέρουν...

...μεγάλα κομμάτια σίδερου από μία περιοχή σε μία άλλη.

Για να το σκεφτούμε όμως αυτό. Πώς μπορεί ο...

...γερανός που έχει πιάσει τα κομμάτια του σίδερου,

να τα μεταφέρει και να τα αφήσει; Μήπως δεν είναι ακριβώς μαγνήτης;

Εμείς είδαμε, ότι ο μαγνήτης έλκει τους...

...συνδετήρες, αλλά δεν τους αφήνει από μόνος του.

Πρέπει να τους τραβήξουμε.

Μήπως λοιπόν συμβαίνει κάτι άλλο με αυτόν τον γερανό;

Πράγματι συμβαίνει κάτι άλλο. Και αυτό το οφείλουμε σε ένα Δανό καθηγητή,

που πριν από πολλά χρόνια εκεί που έκανε πειράματα ηλεκτρισμού,

ανακάλυψε τυχαία μία φοβερή ιδιότητα, ότι όταν ένας...

...αγωγός διαρρέεται από ρεύμα αποκτά μαγνητικές ιδιότητες.

Πώς το ανακάλυψε αυτό; Είχε ξεχάσει μια μαγνητική βελόνα δίπλα...

...στον χώρο που έκανε τα πειράματα με τον ηλεκτρισμό.

Και όταν συνέδεσε στην μπαταρία το καλώδιο, διαπίστωσε ότι η βελόνα κουνήθηκε.

Και από εκεί άρχισε, να σκέφτεται ότι υπάρχει κάποια σύνδεση ηλεκτρισμού - μαγνητισμού.

Και είναι ο πρώτος που επιβεβαίωσε πειραματικά,

ότι όταν ένας αγωγός διαρρέεται από ρεύμα, αποκτά μαγνητικές ιδιότητες.

Βλέπουμε λοιπόν, ότι όταν πλησιάζω τον μαγνήτη...

...στην πυξίδα, η μαγνητική της βελόνα γυρίζει.

Θα δοκιμάσουμε τώρα αυτό το πείραμα που έκανε ο Δανός καθηγητής.

Θα πάρουμε μια μπαταρία.

Θα συνδέσουμε ένα καλώδιο και θα το πλησιάσουμε στην πυξίδα να δούμε,

αν ο αγωγός, που διαρρέεται από ρεύμα, καταφέρνει να εκτρέψει την μαγνητική βελόνα.

Αν το πλησιάσουμε αρκετά, βλέπουμε ότι καταφέρνει να την κουνήσει λιγάκι.

Αν όμως τυλίξω την μαγνητική βελόνα με το καλώδιο...

...βλέπουμε, ότι είναι πιο έντονη η κίνηση της βελόνας.

Επομένως, όταν ένα καλώδιο, που είναι συνδεδεμένο με την μπαταρία,

είναι τυλιγμένο πολλές φορές γύρω από την πυξίδα,

η μαγνητική βελόνα περιστρέφεται πιο έντονα.

Θα συνεχίσουμε τον πειραματισμό.

Και θα πάρουμε τώρα ένα καλώδιο, που το έχουμε τυλίξει αρκετές φορές...

...και έχουμε φτιάξει αυτό το σχήμα σαν ελατήριο και αυτό λέγεται πηνίο.

Θα δοκιμάσουμε λοιπόν, αφού διαπιστώσαμε κι εμείς ότι...

...όταν ένα καλώδιο διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα, αποκτά μαγνητικές ιδιότητες,

να ελέγξουμε αυτές τις μαγνητικές ιδιότητες.

Αρχικά θα συνδέσουμε το πηνίο στην μπαταρία...

...και θα το πλησιάσουμε στην πυξίδα, να δούμε, αν καταφέρνει να εκτρέψει την βελόνα.

Μικρή κίνηση ή καθόλου.

Και θα το πλησιάσουμε και στους συνδετήρες να δούμε,

αν καταφέρνει, να τους σηκώσει όπως ο μαγνήτης πριν.

Δεν το καταφέρνει.

Οι επιστήμονες ανακάλυψαν, ότι αν μέσα σε ένα πηνίο...

...βάλουμε ένα κομμάτι σιδήρου, γίνεται πιο ισχυρό.

Βάζουμε λοιπόν ένα καρφί μέσα στο πηνίο...

...και ξαναδοκιμάζουμε το προηγούμενο πείραμα.

Θα συνδέσουμε στον ένα πόλο της μπαταρίας και στον άλλο...

... και θα το πλησιάσουμε στην πυξίδα.

Βλέπουμε ότι τώρα η κίνηση της μαγνητικής βελόνας είναι πολύ πιο έντονη.

Και για να δούμε τι γίνεται και με τους συνδετήρες.

Μπορεί και έλκει συνδετήρες. Τουλάχιστον έναν.

Α! Ακόμη και περισσότερους.

Για προσέξτε όμως τώρα κάτι!

Αν αποσυνδέσω εγώ την άκρη της μπαταρίας, τι θα συμβεί;

Οι συνδετήρες έπεσαν. Γιατί συμβαίνει αυτό;

Γιατί αυτό εδώ που φτιάξαμε, ο ηλεκτρομαγνήτης...

...έχει μαγνητικές ιδιότητες μόνο όσο διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα.

Όταν ένα πηνίο ή ένας ηλεκτρομαγνήτης διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα, αποκτά μαγνητικές ιδιότητες.

Και οι μαγνητικές ιδιότητες στον ηλεκτρομαγνήτη είναι πιο έντονες.

Τα συμπεράσματά μας να τα συνοψίσουμε:

Όταν ένας αγωγός διαρρέεται από ρεύμα, αποκτά μαγνητικές ιδιότητες.

Οι μαγνητικές ιδιότητες είναι εντονότερες, όταν ο αγωγός έχει σχήμα πηνίου.

Σχήμα πηνίου, δηλαδή σαν ελατήριο, όπως είδαμε πριν.

Όταν στο εσωτερικό του πηνίου τοποθετηθεί ράβδος από σίδηρο,

οι μαγνητικές ιδιότητες γίνονται ακόμα εντονότερες. Αυτό τότε ονομάζεται ηλεκτρομαγνήτης.

Οι ηλεκτρομαγνήτες, όταν διαρρέονται από ρεύμα,

λειτουργούν σαν μόνιμοι ραβδόμορφοι μαγνήτες.

Όταν όμως πάψουν να διαρρέονται από ρεύμα,

χάνουν τις μαγνητικές τους ιδιότητες.

Την ιδιότητα αυτή την αξιοποιούμε και για την κατασκευή κινητήρων.

Κινητήρες υπάρχουν πάρα πολλοί γύρω μας.

Θα δοκιμάσουμε να φτιάξουμε εδώ έναν τέτοιο απλό κινητήρα, με απλά υλικά.

Θα χρειαστούμε μία μπαταρία από αυτές τις κυλινδρικές, τις πιο μεγάλες,

στην οποία θα κολλήσουμε στα δύο άκρα, στους δύο πόλους της μπαταρίας...

...από μια παραμάνα.

Θα τοποθετήσουμε πάνω στην μπαταρία δύο μικρούς, αλλά πολύ ισχυρούς μαγνήτες νεοδυμίου,

Και θα περάσουμε στις δύο υποδοχές από τις παραμάνες, ένα πηνίο.

Το φτιάξαμε τυλίγοντας καλώδιο γύρω από μια μπαταρία.

Το περάσαμε μετά στην άκρη και ξύσαμε τις δύο άκρες, από τη μια μεριά...

...και από τις δύο πλευρές, από την άλλη πλευρά από τη μια μόνο,

για να φύγει το εξωτερικό περίβλημα.

Τοποθετούμε το πηνίο στις υποδοχές.

Άρα περνάει ρεύμα και αποκτά μαγνητικές ιδιότητες.

Και επειδή οι άλλοι μαγνήτες είναι ισχυροί και...

...έλκουν και απωθούν ανάλογα με τη θέση του πηνίου,

το πηνίο βλέπουμε ότι αρχίζει και κινείται συνέχεια.

Φτιάξαμε έναν μικρό ηλεκτρικό κινητήρα.

Και θα συνεχίσει να δουλεύει, μέχρι να τελειώσει η μπαταρία.

Όσο δηλαδή διαρρέεται από ρεύμα και υπάρχει ο μαγνήτης από κάτω,

θα συνεχίσει να περιστρέφεται.

Πού εφαρμόζονται τώρα οι μαγνήτες, οι ηλεκτρομαγνήτες, οι κινητήρες;

Καταρχάς μπορείτε πια να απαντήσετε στην ερώτηση, που κάναμε πριν.

Πώς αυτός ο γερανός που σηκώνει τα παλιοσίδερα,

μπορεί να τα μεταφέρει από ένα σημείο σε ένα άλλο και να τα αφήσει να πέσουν.

Προφανώς δε χρησιμοποιεί μαγνήτη αλλά ηλεκτρομαγνήτη.

Όταν μεταφέρει τα σίδερα στο σημείο που θέλει να τα αφήσει,

διακόπτει ο χειριστής τη ροή του ηλεκτρικού ρεύματος.

Κι έτσι ο ηλεκτρομαγνήτης παύει να έχει μαγνητικές ιδιότητες,

και τα σίδερα πέφτουν και μένουν στην περιοχή εκείνη.

Τι άλλο όμως έχουμε να πούμε για τους ηλεκτρομαγνήτες και τους μαγνήτες;

Αν τους συγκρίνουμε, μπορούμε να βρούμε ομοιότητες και διαφορές;

Η ομοιότητα φυσικά είναι, ότι και οι δύο έλκουν...

...μερικά αντικείμενα που τα ονομάζουμε σιδηρομαγνητικά.

Η βασική διαφορά τους είναι, ότι ο μόνιμος μαγνήτης κρατάει αυτές τις ιδιότητες μόνιμα,

ενώ ο ηλεκτρομαγνήτης μόνο όσο διαρρέεται από ρεύμα.

Μία εντυπωσιακή εφαρμογή των ηλεκτρομαγνητών είναι στα εναέρια τρένα.

Στα τρένα και στις ράγες τους είναι τοποθετημένοι ισχυροί ηλεκτρομαγνήτες.

Ki έτσι τα τρένα αιωρούνται σε απόσταση περίπου ενός εκατοστού από τις ράγες.

Δεν ακουμπάνε, οπότε μπορούν να κινούνται με μεγαλύτερη ταχύτητα.

Άλλες εφαρμογές των ηλεκτρομαγνητών σε όλους τους κινητήρες...

...που μπορείτε να σκεφτείτε και έχουμε στο σπίτι μας.

Στην ηλεκτρική οδοντόβουρτσα. Στο κινητό.

Στο σύστημα που ανεβοκατεβάζει τα παράθυρα στο αυτοκίνητο.

Στις κυλιόμενες σκάλες. Στο τραμ. Στο ηλεκτρικό κουδούνι.

Στο ηλεκτρικό κουδούνι; Ναι! Για να δούμε.

Αυτό δείχνει πώς λειτουργεί το ηλεκτρικό κουδούνι και του σπιτιού μας.

Υπάρχουν διαφόρων ειδών αλλά έχουμε τη βασική λειτουργία του.

Θα δούμε καλύτερα, αν το ανοίξουμε να δούμε το εσωτερικό του.

Βλέπουμε ότι έχει ένα πηνίο.

Όταν το πηνίο διαρρέεται από ρεύμα, όταν εμείς πατάμε το κουμπί για να χτυπήσει το κουδούνι,

...αποκτά μαγνητικές ιδιότητες.

Τι συμβαίνει τότε; Τότε έλκει αυτό εδώ το μεταλλικό τμήμα και το αναγκάζει,

να χτυπήσει πάνω στην καμπάνα.

Τι συμβαίνει όμως τότε; Αν παρατηρήσετε προσεκτικά εδώ πέρα,

θα δείτε ότι όπως απομακρύνθηκε υπάρχει ένα κενό.

Δεν ακουμπάει πια στη βίδα κι έτσι το κύκλωμα ανοίγει και δεν περνάει ρεύμα.

Αφού δεν περνάει ρεύμα ο ηλεκτρομαγνήτης χάνει τις μαγνητικές του ιδιότητες ...

...και σταματάει να έλκει το μέταλλο. Και ξαναπηγαίνει στη θέση του.

Τι συμβαίνει όμως τώρα; Αφού πηγαίνει στην θέση του ξανακλείνει το κύκλωμα.

Άρα ο μαγνήτης, ο ηλεκτρομαγνήτης αποκτά μαγνητικές ιδιότητες...

...κι αυτό συμβαίνει όση ώρα εμείς πατάμε το κουμπί.

Για να το δοκιμάσουμε θα φτιάξουμε ένα απλό κύκλωμα...

...με μια μπαταρία.

Συνδέουμε τον πόλο της μπαταρίας...

...τη μια επαφή.

Και παρατηρήστε την κίνηση που σας είπα.

(Ακούγεται ο ήχος του κουδουνιού.)

Όση ώρα λοιπόν πατάμε το κουμπί, αυτό συμβαίνει με διαφορετικούς ήχους...

...ανάλογα με το πώς είναι μέσα το κουδούνι κατασκευασμένο.

Είδαμε λοιπόν τόσα πράγματα για τον μαγνήτη, τον ηλεκτρομαγνήτη.

Και θα τελειώσουμε το μάθημα με μια απλή κατασκευή.

Με ένα παιχνίδι χρησιμοποιώντας μαγνήτη.

Ένας οποιοσδήποτε μαγνήτης από αυτούς που έχετε στο σπίτι σας μπορεί να κάνει.

Παίρνουμε ένα κομμάτι χαρτί και ζωγραφίζουμε πάνω έναν αυτοκινητόδρομο.

Θα βάλετε να έχει στροφές και διάφορα εμπόδια.

Μπορείτε να ζωγραφίσετε σπιτάκια, δεντράκια, λίμνες...

...και ό,τι άλλο θέλετε εσείς και ξεκινάμε τον αγώνα.

Βάζουμε έναν συνδετήρα...

...τον κρατάμε με ένα μαγνήτη.

Και ξεκινάμε την πορεία...

...να φτάσουμε σε μια συγκεκριμένη διαδρομή.

Kι όποιος δεν καταφέρει να μείνει στο δρόμο και βγει το αμάξι έξω, έχασε.

Είναι ένα παιχνίδι που είναι εύκολο να κατασκευαστεί, αρκετά διασκεδαστικό.

Δοκιμάστε λοιπόν και εσείς στο σπίτι σας,

να φτιάξετε τους δικούς σας αυτοκινητόδρομους.

Βάλτε τη φαντασία σας να δουλέψει, για να περάσετε δημιουργικά τον χρόνο σας.

Και να αναζητήσετε και άλλες εφαρμογές των μαγνητών στη ζωή μας.

Καλή συνέχεια και καλή διασκέδαση.