Rotační magnetické pole Základní škola Olomouc, Heyrovského 33 Rotační magnetické pole Mgr. Milan Hampl EU OPVK ICT2-1/ICT10 Určeno pouze pro výuku Žádná část ani celek nesmí být použit pro komerční účely

Identifikátor materiálu: EU OPVK ICT2-1/ICT10 Škola Základní škola Olomouc, Heyrovského 33 Číslo projektu CZ.1.07/1.4.00/21.1217 Název projektu Máme šanci číst, zkoumat a tvořit Anotace Žáci si upevní a prohloubí znalosti při samostatné práci Autor Mgr. Milan Hampl Název Rotační magnetické pole Očekávaný výstup Procvičení a prohloubení znalostí s využitím digitální technologie, Vzdělávací oblast - obor Volitelné předměty - Informatika Klíčová slova Tepelného záření, povrch tělesa, barva tělesa Druh učebního materiálu Prezentace Druhy interaktivity Měření fyzikálních veličin s pomocí počítače, motivace, procvičení a ověření znalostí využití počítače v technické praxi. Cílová skupina Žáci Stupeň a typ vzdělávání Základní škola II. stupeň Typická věková skupina 8. a 9. ročník ZŠ Datum / období vzniku VM Únor 2013

Ovládání Doplnění učiva, zajímavosti - externí odkaz (nutné aktivní připojení) Pro zobrazení průběhu měření je nutný nainstalovaný Adobe Flash Player Možno nainstalovat zde: http://get.adobe.com/cz/flashplayer/ Verze 1.2 V tomto typu prezentace jsou odkazy na externí internetové stránky, odkazy je nutno občas aktualizovat. Proto se stejné prezentace mohou vyskytovat v různých verzích. Kompletní dynamický záznam měření je součástí prezentace. Toto řešení není zrovna obvykle, ale v tomto případě má informační i metodický význam. Pokud by záznam měření nefungoval korektně (problém s flashplayer) jsou přiloženy i statické záznamy měření.

Obsah Metodické poznámky Teorie Senzor Postup Ukázky naměřených grafů Záznam měření

Metodické poznámky Cílem této práce je umožnit žákům seznámení se značně opomíjeným využití výpočetní techniky v technické praxi. Žáci většinou dobře znají využití počítačů pro komunikaci, hry, zpracování textových a grafických souborů. Chápou vytváření webových stránek, vyhledávání informací i používání komunitních sítí. Opomíjená však často zůstává velká oblast využití počítačů pro měření fyzikálních a technických veličin i řízení procesů. Zde se žáci mohou prakticky nezmámit s tímto aspektem využití počítačů. Dalším vedlejším efektem je posílení mezipředmětových vztahu mezi informatikou, fyzikou, matematikou a pracovními činnostmi. Přírodovědnému a technickému vzdělání se v poslední době začíná znovu věnovat větší pozornost. Žáci jsou vedeni k samostatné práci, řešení problémů a skupinové práci. Učitel zde zastává funkcí vedoucího experimentu a dbá na bezpečnost žáků i správné použití měřící techniky. Podle interaktivního návodu žáci většinou zvládnou získat požadované výsledky samostatně (případně ve skupině) jen s minimální pomocí učitele. Připojení senzorů někdy vyžaduje radu učitele, měřící software žáci zvládají většinou dobře, ovládání je intuitivní a standardní.

Trocha teorie na úvod Elektromotory přeměňují elektrickou energii na mechanickou. Mají dvě základní části. Stator, který se nepohybuje a je upevněn k pokladu. Rotor který se může otáčet uvnitř statoru. Nejčastěji jsou na statoru i rotoru cívky, které při průchodu elektrického proudu generují magnetické pole. Někdy u menších motorů je možno použít na statoru nebo rotoru permanentní magnety. Magnetická pole statoru a rotoru na sebe vzájemně působí souhlasné póly se odpuzují, nesouhlasné přitahují. Je nutné jen zařídit, aby se magnetické pole řízně měnilo a tak dojde ke vzniku rotačního magnetického pole, které otáčí rotorem motoru. Používají se motory na stejnosměrný proud nebo střídavý proud. Počet cívek na rotoru i statoru bývá větší, to je konstrukčně výhodnější a zajišťuje rovnoměrnější chod motoru Odkazy na webové stránky Znalost externích odkanu není nutná pro úspěšné provedení měření, ale tyto informace jsou vybrány pro rozšíření znalostí a mají mnohdy charakter zajímavostí související s tématem měření. Některé stránky obsahují informace značně přesahující učivo základních škol, ale přesto jsou částečně pochopitelné a vhodné i pro tu věkovou skupinu.

Senzor Teslametr Čidlo magnetického pole Tento senzor měří hodnoty magnetického pole, k tomu má dva rozsahy (± 0,3 mT a ± 6,4 mT). Jednotka magnetické indukce je Tesla (značka T). Citlivější rozsah je vhodný k měření magnetického pole Země. Větší rozsah pak k měření polí trvalých magnetů, nebo elektromagnetů.

Senzor připojíme k počítači pomoci rozhraní Go!Link Rozhraní Go!Link umožňuje připojit analogové senzory k počítači přes USB rozhraní.

Postup měření Pro demonstraci rotačního magnetického pole použijeme model elektromotoru. Statorové magnetické pole je vytvořeno permanentními magnety, které jsou umístěny v odstavci motoru. Magnetické pole se přenáší na kovové nástavce, které tvoří vlastní stator. Do rotoru přivádíme stejnosměrný proud pomocí dvou dotykových sběračů.

Čidlo umístíme do držáku tak, aby snímalo změny magnetického pole v okolí motoru. Je vhodné nastavit rozsah ± 6,4 mT a senzor nastavit blízko jednoho segmentu statoru. Můžeme senzorem i pohybovat v okolí běžícího motoru a mapovat rozložení magnetického pole.