31 октября 2016 года наш университет посетили ученики выпускного класса школы №26 во главе со своими учителями физики Морковцевым Николаем Петровичем и Чайка Натальей Анатольевной. Экскурсия началась с посещения «Энергокласса» - новой учебной лаборатории кафедры физики. Для школьников был организован интерактивный урок с элементами демонстрации некоторых физических явлений из раздела школьного курса физики «Электродинамика». Данный раздел школьники изучили в течение первой четверти, и было решено продемонстрировать некоторые наиболее сложные для понимания электромагнитные явления, а также проверить остаточные знания.
Под руководством Заведующего кафедрой физики Махро Ирины Геннадьевны с привлечением наиболее активных учеников была выполнена лабораторная работа по определению силы Ампера, действующей на медный стержень с током. Стержень был подвешен в горизонтальном положении на паре вертикальных проводов (подобно качелям) и помещен в магнитное поле между двумя постоянными магнитами. При включении тока «качели» отклонялись от вертикального положения, и силу Ампера можно было рассчитать по углу отклонения.
Пока одни ученики выполняли лабораторную работу и производили вычисления, остальным задавались вопросы: «Что является источниками магнитного поля?», «По какому правилу и как определяют направление силы Ампера, действующей на проводник с током?», «Что называется явлением электромагнитной индукции?», «Сформулируйте закон электромагнитной индукции, правило Ленца» и «Почему английского физика Майкла Фарадея называют «отцом» радиотехники?».
Школьники не смогли внятно ответить на вопросы, которые касались явления электромагнитной индукции. Это явление было продемонстрировано с помощью трубки свободного падения с индукционными катушками, соединенных последовательно друг с другом. При падении в трубке стержневого магнита, в каждой из катушек по очереди наводилось напряжение, т.е. возникал кратковременный электрический ток, названный Фарадеем индукционным. Поскольку скорость магнита увеличивалась при свободном падении, амплитуды пиков напряжения со временем возрастали.
Школьникам было предложено поучаствовать в роли экспериментатора, проверить на опыте в чем суть явления электромагнитной индукции. Используя прибор 3BNETlogв качестве интерфейса, связывающего катушки с компьютером, на котором установлена программа 3BNETlab, импульсы наведенного напряжения можно было непосредственно наблюдать на экране монитора. Школьники по очереди подходили к установке с трубкой свободного падения, опускали магнит и наблюдали на большом экране интерактивного дисплея TeachTach 82 появление импульсов наведенного напряжения.
В конце урока были сделаны соответствующие выводы: электрические и магнитные явления взаимосвязаны, в природе существует единое электромагнитное поле, которое распространяется в пространстве в виде электромагнитных волн со скоростью света, в быту основные источники электромагнитного излучения – электрические приборы, один из которых мы постоянно носим с собой – это мобильный телефон.
После завершения урока физики в «Энергоклассе» школьники продолжили экскурсию, посетив инновационные лаборатории факультета энергетики и автоматики.
Заведующий кафедрой физики
Махро Ирина Геннадьевна