Экспериментальный проект «Физический принцип действия металлодетектор»
Работу выполнил учитель физики
МБОУ СОШ № 2 города Кызыла
Сандара Светлана Савельевна
Проблема
- Какой закон физики лежит в основе действия металлодетектора?
- Опасно ли каждый день проходить через металлодетектор?
Цель:
- 1.Провести опыт по обнаружению металлических предметов (телефоны, золотые цепочки, монетки, ключи, ремни).
- 2. сравнительный анализ сигналов от разных предметов
Задачи:
- 1.На основе эксперимента сравнивать, выделять главное, обобщать; оформлять результаты; применять физические знания для анализа явлений; устанавливать принцип действия металлодетектора; пользоваться прибором.
- 2. Изучить теоретические материалы по теме «Электромагнитные явления»
Актуальность темы:
Применение современных металлодетекторов осуществляется практически в любых сферах деятельности, начиная от банального поиска всевозможных ценностей и заканчивая обеспечением защиты от несанкционированного проникновения серьезных военных или же секретных объектов. А также на едином государственном экзамене (ЕГЭ), на основном государственном экзамене (ОГЭ) всех выпускников школ осматривают с металлодетектором на наличие посторонних предметов: сотовые телефоны, носители информации ( фото, аудио, «умные часы»).
Теоретическая часть проекта
Металлодетектор – это электронный прибор, позволяющий обнаруживать металлические предметы в нейтральной или слабо проводящей среде за счет их проводимости. Металлодетектор обнаруживает металл в различных средах: грунте, стенах, под одеждой, в багаже, в пищевых продуктах, в организме человека и животных и т.д.
Действие металлодетектора основано на явлении электромагнитной индукции. Явление электромагнитной индукции была открыта Майклом Фарадеем 29 августа 1831 года. Электромагнитная индукция – это явление возникновения электродвижущей силы в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, проходящего через этот контур.
1. Военные , использующиеся с целью поиска различных мин или же активных снарядов;
2. Грунтовые , используемые в целях поиска всевозможных кладов и других ценных предметов в земле;
3. Ручные , применяющиеся для персонального досмотра каждого человека, входящего в здание или же выходящего из него. Зачастую применение таких приспособлений является актуальным только в комплексном обеспечении безопасности вместе с арочными приборами;
4. Арочные , которые устанавливаются на всевозможных входах в различные здания или же на проходах к мероприятиям, требующим обеспечения повышенной степени защиты.
Как работает СНЧ - металлодетектор?
Принцип действия металлодетектора основан на физическом явлении регистрации вторичного электромагнитного поля, создаваемого любым металлическим предметом, в помещенным в первичное электромагнитное поле.
Внутри поисковой рамки металлодетектора находится намотанный провод, называемый передающей катушкой. Электрический ток, протекая по ней, создает электромагнитное поле. Направление тока меняется несколько тысяч раз в секунду на противоположное. Когда ток протекает в одном направлении, возникает магнитное поле, направленное на исследуемый объект, когда направление тока изменяется, то и магнитное поле будет направлено от объекта.
Металлодетектор
Устройство металлодетектора
1.Чувствительный элемент.
2.Шкала уровня тревоги.
3.Зеленый - индикатор работы.
Желтый - индикатор заряда батареи.
Красный - индикатор тревоги.
4. Разъем наушников и зарядного устройства.
5. Кнопка оперативного снижения чувствительности.
6. Включатель.
7. Динамик.
8. Аккумуляторный отсек.
9. Износостойкая прорезиненная ручка.
Арочный металлодетектор
Арочный (рамочный) металлоискатель -- досмотровый металлоискатель, используюемый для контроля больших потоков людей, например, в метро, на вокзалах. Представляют собой рамку, через которую проходит человек.
Описание результатов эксперимента
№
Предметы
1.
Кол-во
Телефоны
2.
Сигнал
Золотая цепочка
3.
16
Примечание
Сильные продолжительные
4.
Ключи
3
Монеты
Сигнала почти нет
не прекращающиеся
4
Из-за присутствия магнитных материалов
5.
металлодетектор воспринимает цепочку не как единое целое, а набор отдельных мелких звеньев
Слабые прерывающиеся
9
Ремни
Краткие прерывающиеся
4
На цветные металлы может и не реагировать так как малые площади не намагничиваются
сильные, непрекращающиеся
Большая площадь намагничивания
Заключение
- Опасно ли каждый день проходить через металлодетектор?
- Многие думают, что металлодетектор может отрицательно влиять на здоровье человека, который вынужден ежедневно проходить контроль на метеллодетекторе. Часто люди ошибаются, связывая работу метталодетектора с рентгеновским излучением. Однако принцип работы устройства таков, что он основан на действии магнитов. Рентгеном же обычно просвечивают исключительно багаж.
- Абсолютно запрещено проходить через рамки металлоискателей людям, пользующимися дефибрилляторами и стимуляторами сердца. Это связанно с тем, что электромагнитное поле может нарушить режим работы приборов.
- Однако на сегодняшний день остается открытым вопрос, вредны ли металлоискатели для беременных женщин и конкретно для будущего ребенка. 100% уверенности в безопасности пока, к сожалению, никто дать не может. Досмотровый металлодетектор «ПАТРУЛЬ» работает в низкочастотном диапазоне и полностью безопасен при проведении досмотра, включая поиск металлических предметов у беременных женщин и лиц, имеющих кардиостимуляторы.
Использованная литература
1.Кунаш М.А. Достижения личностных результатов учащимися на уроках физики / М.А. Кунаш. – Волгоград : Учитель. - 255 с.
2. Волков В.А . Универсальный поурочные разработки по физике: 11 класс.
3. Касьянов В.А. Физика.11 кл.: Учебн. для общеобразоват. учеб. заведений. – 2-е изд.,стереотип. – М.: Дрофа, 2002. – 416с.
4.Мякишев Г.Я. Физика: Электродинамика. 10-11 кл.: Учеб. для углубленного изучения физики / Г.Я. Мякишев, А.З. Синяков, Б.А. Слободской. – 4-е изд.,стереотип. – М.: Дрофа, 2002. –480с.
5.Наука и техника. Назначение металлоискателя [Электронный ресурс]; Режим доступа: https://don-news.net/nauka-i-tehnika/3511-naznachenie-metalloiskatelja.html .
6.Принцип работы металлоискателя. [Электронный ресурс]; Режим доступа: http://perstni.com/magazine/metalloiskateli/printsip-raboti-metalloislkatelya.html .
7.Типы металлоискателей . [Электронный ресурс]; Режим доступа: http://habaroved.net/forum/77-148-1 .
Спасибо за внимание!