电与磁之舞！教你玩“转”纸牌 | 正经玩原创
⼩⽩ & 阿佩 & 公⼦
中科院物理所
2023-09-16 11:48:06
收录于话题 #正经玩 电⽣磁 磁⽣电 有电有磁则⽣⼒
虽秋意渐浓 但这款纸牌电⻛扇 依旧⼊股不亏
实验器材 纸牌、螺丝钉、⼲电池、导线（两头剥好露出铜丝）、圆柱形磁铁、所标杯
实验步骤 第⼀步：在纸牌两⾯各放⼀个磁铁将纸牌固定住。第⼆步：⽤圆柱形磁铁将尖头螺丝钉（或者尖头铁钉）尖端向上吸在纸牌上。第三步：将⼲电池的⼀极与螺丝钉尖端接触，利⽤磁性吸住。第四步：将导线的⼀端与⼲电池上⽅电极相连并固定好。（可以利⽤⼀块磁铁压住）第五步：⼀⼿拿住电池，另⼀⼿持导线的另⼀端，靠近并与纸牌上的磁铁边缘接触。发现纸牌开始快速旋转。这⼀款纸牌电⻛扇可谓⼤获成功！
原理解说 钕铁硼磁铁和铁钉都是导体，当导线接通时，电流流过磁铁和铁钉。我们知道电流在磁场中会受到安培⼒的作⽤。像下图中通电线圈在磁场中受到安培⼒的作⽤转动，这就是典型的电能转化为机械能的的例⼦。⽽要判断安培⼒的⽅向就要请出鼎鼎⼤名的左⼿定则。根据左⼿定则：伸开左⼿，使拇指与其他四指垂直且在⼀个平⾯内，让磁感线从⼿⼼流⼊，四指指向电流⽅向，⼤拇指指向的就是安培⼒的⽅向（即导体受⼒⽅向）。
在这个实验中我们的磁场由钕铁硼磁铁提供，当导线与磁铁接触时，电池-导线-磁铁-铁钉形成闭合回路，其中流过的电流会受到安培⼒的作⽤。本实验示例中电流的⽅向是从圆柱形磁铁与导线接触的边缘流向铁钉接触的中⼼，⽽磁铁内磁⼒线的⽅向是从S极到N极，因此安培⼒的⽅向如示意图所示。所以在安培⼒⼒的作⽤下，螺钉就带着纸牌⼀起绕着钉⼦的中⼼顺时针旋转起来了。
⼤家可以试着倒转磁铁的N-S极上下的⽅向，或者改变电池的负极和正极⽅向，思考⼀下，纸牌旋转的⽅向会不会改变呢？
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