S0020 Magnetic Field Sensor — cyfrowy pomiar pola magnetycznego
S0020 Magnetic Field Sensor / Czujnik Pola Magnetycznego to moduł pomiarowy z serii SenseDisc, przeznaczony do badania natężenia pola magnetycznego w doświadczeniach szkolnych, laboratoryjnych i projektowych. W Sklep Multimedia polecamy go jako bardzo wartościowe wyposażenie nowoczesnej pracowni fizycznej i STEM, ponieważ pozwala uczniom przejść od rysowania linii pola magnetycznego do rzeczywistego pomiaru i analizy danych. Moduł pracuje w zakresie od -64 mT do +64 mT, z dokładnością ±3% i rozdzielczością 0,04 mT. Według danych SWR czujnik służy do pomiaru natężenia pola magnetycznego, a jako typowe doświadczenia wskazano badanie jednorodnego pola magnetycznego oraz weryfikację kierunku pola magnetycznego prądu w obwodzie kołowym. Największą zaletą modułu jest to, że pole magnetyczne — zjawisko niewidoczne dla oka — staje się wartością liczbową. Uczniowie mogą sprawdzić, gdzie pole jest silniejsze, jak zmienia się wraz z odległością, co oznacza zmiana znaku wyniku oraz jak ułożenie czujnika wpływa na odczyt.
Do czego służy czujnik pola magnetycznego?
Czujnik S0020 służy do pomiaru pola magnetycznego w pobliżu magnesów, cewek, elektromagnesów i przewodników, przez które płynie prąd. Wynik pomiaru jest podawany w militeslach, czyli jednostkach opisujących indukcję magnetyczną w skali wygodnej dla doświadczeń szkolnych. Pomiar polega na umieszczeniu czujnika w badanym obszarze pola magnetycznego i obserwacji wskazania na stacji SenseDisc Pro lub w programie iLab V12.0. Jeżeli zmieni się orientacja czujnika albo kierunek pola, wynik może zmienić znak. To bardzo dobry element dydaktyczny, ponieważ uczniowie widzą, że pole magnetyczne ma nie tylko wartość, ale także kierunek i zwrot. W praktyce moduł można wykorzystywać do porównywania pola magnesów trwałych, badania pola wokół przewodnika z prądem, obserwacji pola wewnątrz cewki, analizy elektromagnesu oraz sprawdzania, jak zmiana natężenia prądu lub liczby zwojów wpływa na pole magnetyczne.
Zastosowanie w fizyce, technice i edukacji STEM
S0020 Magnetic Field Sensor znajduje zastosowanie przede wszystkim w dziale magnetyzm i elektromagnetyzm. Wspiera nauczanie pola magnetycznego, magnesów trwałych, elektromagnesów, cewek, przewodników z prądem, oddziaływań magnetycznych oraz związku między prądem elektrycznym a polem magnetycznym. W polskiej podstawie programowej fizyki uczniowie poznają oddziaływania magnetyczne, działanie magnesów, elektromagnesów i zjawiska związane z prądem elektrycznym. Czujnik S0020 pozwala te treści pokazać w sposób praktyczny — przez pomiar, wykres i porównanie wyników. Moduł sprawdzi się również na zajęciach technicznych, elektronicznych, mechatronicznych i STEM. Uczniowie mogą budować proste elektromagnesy, badać wpływ prądu na pole cewki, porównywać rdzenie, analizować działanie prostych układów elektromechanicznych i lepiej rozumieć technologie obecne w silnikach, przekaźnikach, głośnikach, czujnikach i urządzeniach automatyki.
Jakie doświadczenia można wykonać?
Badanie pola magnesu trwałego Uczniowie mogą przesuwać czujnik wzdłuż osi magnesu i obserwować, gdzie pole jest najsilniejsze. To pomaga zrozumieć, dlaczego okolice biegunów są szczególnie istotne oraz jak zmienia się pole wraz z odległością.
Porównanie różnych magnesów Moduł pozwala porównać magnesy o różnych kształtach, wielkościach i materiałach. Uczniowie mogą sprawdzić, który magnes wytwarza silniejsze pole i jak szybko pole maleje wraz z oddalaniem czujnika.
Badanie jednorodnego pola magnetycznego SWR wskazuje badanie jednorodnego pola magnetycznego jako typowe doświadczenie dla S0020. W takim ćwiczeniu uczniowie mogą sprawdzać, w którym obszarze pole ma zbliżoną wartość i jak zmienia się położenie czujnika względem źródła pola.
Pole magnetyczne przewodnika z prądem Czujnik można wykorzystać do pokazania, że prąd elektryczny wytwarza pole magnetyczne. Uczniowie mogą porównać odczyt przy wyłączonym i włączonym obwodzie oraz obserwować wpływ zmiany kierunku prądu na znak pomiaru.
Kierunek pola magnetycznego przewodnika kołowego SWR jako typowe doświadczenie wskazuje weryfikację kierunku pola magnetycznego prądu w obwodzie kołowym. To bardzo dobry sposób na praktyczne omówienie reguły prawej dłoni i związku między kierunkiem prądu a zwrotem pola magnetycznego.
Pole magnetyczne cewki Uczniowie mogą badać pole wewnątrz i na zewnątrz cewki, zmieniać liczbę zwojów, natężenie prądu lub obecność rdzenia. To doświadczenie dobrze pokazuje zasadę działania elektromagnesu.
Wpływ odległości na wartość pola Czujnik można ustawiać w kolejnych odległościach od magnesu lub cewki, a wyniki zapisywać w tabeli. Uczniowie zobaczą, że pole magnetyczne zwykle szybko maleje wraz z odległością od źródła.
Ekranowanie i wpływ materiałów W prostych doświadczeniach można badać, jak różne materiały wpływają na odczyt pola magnetycznego. To dobry wstęp do rozmowy o materiałach ferromagnetycznych i zastosowaniach technicznych.
Elektromagnes — prąd, rdzeń i liczba zwojów W połączeniu z czujnikiem prądu S0005 lub S0007 można badać zależność między prądem płynącym przez cewkę a wartością pola magnetycznego. Uczniowie mogą sprawdzić, jak rdzeń zwiększa skuteczność elektromagnesu.
Współpraca z SenseDisc Pro
Czujnik S0020 współpracuje ze stacją bazową SenseDisc Pro. Po podłączeniu modułu do portu pomiarowego wynik może być prezentowany bezpośrednio na ekranie urządzenia jako wartość liczbowa, wykres, tarcza lub tabela. Dzięki temu pomiar można wykonać szybko, bez konieczności przygotowywania rozbudowanego stanowiska komputerowego. Dla nauczyciela to wygodne narzędzie demonstracyjne i ćwiczeniowe. Wystarczy magnes, cewka lub prosty elektromagnes, aby uczniowie zobaczyli zmianę wartości pola magnetycznego w czasie rzeczywistym. W doświadczeniach dynamicznych można obserwować, jak odczyt zmienia się przy przesuwaniu czujnika, zmianie kierunku prądu lub włączaniu i wyłączaniu elektromagnesu. SenseDisc Pro umożliwia również pracę wielokanałową. S0020 można łączyć z czujnikiem prądu, napięcia, mikro-napięcia, fotobramką, czujnikiem ruchu lub innymi modułami. Dzięki temu można tworzyć bardziej zaawansowane doświadczenia z elektromagnetyzmu, np. analizę zależności pola od prądu albo badanie zjawisk indukcyjnych.
Współpraca z iLab V12.0
S0020 Magnetic Field Sensor może pracować z oprogramowaniem iLab V12.0, które umożliwia zbieranie danych, zapisywanie wyników, tworzenie wykresów, tabel i raportów. Przy badaniu pola magnetycznego jest to szczególnie przydatne, ponieważ wiele zależności dobrze widać dopiero po zapisaniu serii pomiarów. W iLab V12.0 uczniowie mogą porównywać pole w różnych punktach, tworzyć wykres wartości pola w funkcji odległości, zestawiać odczyty dla różnych magnesów, analizować wpływ prądu na pole cewki i przygotowywać raporty z doświadczeń. To duża przewaga nad klasyczną demonstracją z opiłkami żelaza lub igłą magnetyczną. Tradycyjne metody pokazują kształt pola, natomiast S0020 pozwala mierzyć jego wartość i porównywać wyniki ilościowo.
Korzyści dla nauczyciela i ucznia
Dla nauczyciela S0020 Magnetic Field Sensor oznacza wygodne narzędzie do prowadzenia doświadczeń z magnetyzmu i elektromagnetyzmu. Czujnik pozwala pokazać niewidoczne pole w formie liczbowej, co ułatwia wyjaśnianie kierunku, zwrotu, wartości i zależności pola od źródła. Dla ucznia to bardzo konkretna fizyka. Pole magnetyczne przestaje być abstrakcyjnym rysunkiem linii na kartce — staje się wielkością, którą można zmierzyć. Uczeń widzi, że zmiana odległości, orientacji czujnika, kierunku prądu lub rdzenia cewki natychmiast wpływa na wynik. Dla szkoły to moduł, który wzmacnia pracownię fizyczną, techniczną, elektroniczną i STEM. Sprawdza się jako element zestawów SenseDisc Pro Physics oraz SenseDisc Pro Advanced, a także jako samodzielne narzędzie do doświadczeń z magnetyzmu.
Praktyczne wskazówki użytkowania
Podczas pomiaru należy zwracać uwagę na orientację czujnika względem pola magnetycznego. Zmiana położenia lub obrócenie modułu może zmienić odczyt, a nawet znak wyniku. Warto wykorzystać to dydaktycznie, pokazując uczniom, że pole magnetyczne ma kierunek i zwrot. Przy porównywaniu wyników należy zachować stałą geometrię pomiaru: tę samą odległość od magnesu lub cewki, podobny kąt ustawienia czujnika i powtarzalny sposób przesuwania modułu. Do pomiarów zależności od odległości najlepiej przygotować prostą skalę lub linijkę oraz zapisywać wyniki w tabeli. Przy doświadczeniach z elektromagnesem warto kontrolować natężenie prądu i unikać przegrzewania cewki. Dobrym rozwiązaniem jest połączenie S0020 z czujnikiem prądu, aby uczniowie widzieli jednocześnie wartość prądu i generowanego pola magnetycznego. Nie należy przekraczać zakresu pomiarowego -64 mT do +64 mT. Jeżeli źródło pola jest bardzo silne, czujnik należy odsunąć od magnesu lub zastosować słabsze źródło pola, aby zachować prawidłowy zakres pracy.
![[{[item.product.name]}]]([{[item.product.photo.url]}] 75w)
