Směr magnetické síly
Pomůcky: Ručně poháněné dynamo ze stejnosměrného motoru, kondenzátor o velké kapacitě (0,1 - 1 F) v přípravku s diodou, voltmetr, vodiče.
Nejprve seznámíme žáky s fungováním dynama ze stejnosměrného motoru. K dynamu připojíme malou žárovičku. Zatočíme dynamem, žárovička svítí. Když místo žárovičky připojíme baterii, dynamo se otáčí.
Obr.1 Na obrázku je dynamo ze stejnosměrného motoru poháněné rukou přes převody ze stavebnice Merkur, panel s diodami a kondenzátorem, motorek z disketovky a barevný kotouč ke zřetelné demonstraci otáčení motoru. Motor s magnetickým uchycením kotouče může pracovat i s kotoučem ve svislém směru. To je výhodné pro demonstrace.
Dynamo připojíme přes diodu ke kondenzátoru a nabijeme ho. Dioda mezi dynamem a kondenzátorem zajišťuje, že když přestaneme točit dynamem, nebude se nám náboj vracet zpět. Stejně jako mezi pumpičkou a nafukovanou duší kola musí být ventilek. Během nabíjení kontrolujeme, jak roste napětí. Kondenzátor je citlivý na přepětí a mohli bychom ho snadno zničit. Nárůst napětí vypovídá také o energii, která je v kondenzátoru nahromaděna. Když napětí dosáhne maximální možné hodnoty, dynamo odpojíme. Zeptáme se žáků, jakým směrem se bude točit , když ho připojíme přímo na nabitý kondenzátor. Pak ukážeme, že směr otáčení je shodný s původním směrem otáčení při nabíjení.
Proč tomu tak je? Máme dynamo připojené k uzavřenému obvodu. Když otáčíme rotorem, vzniká v dynamu elektrický proud. V důsledku Lenzova zákona má indukovaný proud takový směr, že svými účinky působí proti příčinám svého vzniku. Vytváří magnetickou sílu která brzdí otáčení rotoru. Při zpětném vybíjení kondenzátoru, prochází cívkami dynama proud opačného směru. Magnetické pole, ve kterém se cívky nacházejí, je vytvářeno permanentním magnetem a jeho směr se nezmění. Magnetická síla působící na rotor bude mít opačný směr, nebude ho brzdit, ale otáčet jím v původním směru.