Náměty aktivit do 20 min pro popularizaci fyziky

Téma

Tematický celek

Magnetismus

Motivační rámec aktivity

Ve škole jsme se všichni učili o tom, co jsou magnetické indukční čáry. Víme, jak vypadají v případě permanentních magnetů a magnetického pole vzniklého poblíž vodiče s proudem. Existují počítačové programy, které nám umožní tyto čáry zobrazit i pro složitější konfigurace (dva magnety, magnet a vodič,...).

FEMM je jedním z těchto programů

Počet žáků

Skupiny po dvou

Věk žáků

14+

Pomůcky

PC s programem FEMM

Stručný popis aktivity

Popišme modelování magnetického pole permanentního magnetu.

Základní obrazovka programu vypadá takto:

Panel nástrojů označený žlutým čtvercem jedna slouží k vytvoření scény, kterou chceme modelovat. Umožňuje vkládat body, ty propojovat čarami nebo oblouky (první tři ikony). Takto vytvořeným plochám je možné přiřazovat vlastnosti jako materiál, protékající proud apod. Program předpokládá, že 3D scéna je nakreslena v průřezu.

Velký modrý obdélník označuje okrajové podmínky, s jakými probíhá řešení. Tělo magnetu ze zmagnetovaného železa označuje žlutá 3. Celé modelování spouští panel nástrojů se žlutou dvojkou. Druhá ikona z panelu provede samotné řešení a třetí zobrazí výsledek - magnetické indukční čáry magnetického pole. Magnet se nachází ve vzduchu.

Nastavení materiálu magnetu umožňuje následující obrazovka:

Výsledek simulace je následovný:

Program po klepnutí do obrázku vypisuje hodnotu magnetické indukce v kliknutém bodě (na našem obrázku 0,0009 T). Program umožňuje také zobrazit graf závislosti magnetické indukce na poloze:

Vhodné místo

Běžná učebna, počítačová učebna,laboratoř

Cíle aktivity

Žáci budou schopni

Rozvíjené kompetence

Kompetence k řešení problémů, pracovní, k učení

Předchozí znalosti

Ovládání PC

Časový plán

Fáze činnosti s přístrojem

Metody a formy, motivace

0-20

práce s programem

Hodnocení

Nehodnotit

Návaznosti

Modelování magnetického pole cívky s proudem

Poznámky

program je k dispozici ke stažení na http://www.femm.info/wiki/HomePage