IV. Ugotovitve
Tuljava brez feromagnetnega jedra ni uporabna
Veliko časa je bilo zapravljenega za usposobitev poskusa s tuljavami brez feritnih jeder. Rezultati so bili pregrete tuljave in praktično nič vrtenja.Odvisnost od razdalje med tuljavo, ploščo in diskom
Primerjali smo hitrost vrtenja pri polovično senčeni tuljavi na razdalji x (zelo blizu minimalnih razdalj, ki so nam jih omogočali naši pripomočki) in razdalji 2x. Rezultat tu ni presenetljiv, saj vemo, da gostota magnetnega polja z razdaljo zelo hitro upada, posledično pa upade tudi potencialen navor.
graf 1 - hitrost vrtenja v odvisnosti od časa
Odvisnost od pokritosti tuljave
Nekoliko presenetljivo smo ugotovili, da navor ni največji pri simetrični asimetriji - to je polovični pokritosti tuljave. Ko smo naredili meritev pri 3/4 zakrite tuljave, je krožna hitrost solidno narasla, zato smo ponovili še meritve pri 1/4 pokritosti (graf 2).Rezultati kažejo, da večja kot je pokritost tuljave, večji je navor.
V ločenem poskusu smo potem poskusili poiskati še maksimum. tako da smo s ploščo zakrivali čedalje večji del jedra tuljave. Tu imamo žal samo odvisnost hitrosti od časa, ne pa tudi od pokritosti jedra, a z opazovanjem in zapisovanjem smo maksimum določili približno na robu jedra tuljave. Nadaljnji poskusi (ki pa so žal bolj opazovalne narave, saj so nam merilni inštrumenti malo nagajali) so pokazali, da navor pade na nič takoj, ko se pokrije celotno magnetno polje tuljave.
graf 2 - hitrost vrtenja v odvisnosti od pokritosti tuljave
Fazni zamik magnetnega polja nad pokritim delom tuljave
Izmerili smo tudi fazni zamik magnetnega polja med pokritim in nepokritim delom tuljave. Graf 3 je zgolj informativne narave, saj pogoji meritve niso bili povsem kontrolirani.
graf 3 - magnetno polje nad pokritim in odkritim delom tuljave
Kako pride do faznega zamika?
Torej, poskusimo sedaj razložiti zakaj fazni zamik med pokritim in nepokritim delom tuljave sploh nastane. Najprej si podrobneje oglejmo kaj se dogaja v plošči, s katero prekrijemo del tuljave.Tam se zaradi spremembe magnetnega polja inducirajo vrtinčni tokovi, ki zaradi Lenzovega pravila ustvarjajo nasprotno polje, kot ga ustvarja primarna tuljava. Zaradi lastnosti materiala ima ta navidezna tuljava v aluminiju, po kateri tečejo vrtinčni tokovi, tako upornost različno od 0, kot induktivnost različno od 0. Obe količini sta zelo majhni, a dovolj veliki, da se aluminijasta plošča obnaša kot preprosto RL vezje. Ta lastnost omogoča, da nastane malo faznega zamika med napetostjo in tokom, posledično nastane tudi fazni zamik med poljem nad odkritim in pokritim delom tuljave.
Kako pride do vrtenja?
Prepričani smo, da vrtenje povzroča fazni zamik magnetnega polja med pokritim in nepokritim delom. Žal imamo premalo konkretnih meritev za bolj natančen opis delovanja same naprave oziroma povezave med faznim zamikom in navorom, ki poganja disk.Naša ideja je, da nastane neka razlika sil med pokritim in nepokritim delom tuljave, kot posledica faznega zamika. Razlika sil nato povzroči nek neničelni navor v ravnini diska, kar povzroča vrtenje.