Проекты

Визуализация магнитного поля

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» в секции «Прикладная физика» среди работ учащихся 10−11 классов

Направление работы: Приборостроение, Инженерия
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1231
Предметы: Физика, Информатика
Классы: 10 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Инженеры будущего» 2020 года

Актуальность

Для развития современных технологий необходимо точное определение магнетизма и его параметров. Именно поэтому в настоящее время активно изучается задача определения магнитных полей в пространстве.

В связи с этим было принято решение создать макет, который предоставит возможность визуализации действия магнитных полей для научных и образовательных целей, а также может быть использован в качестве базы для больших проектов.

Цель

Разработка макета для визуализации магнитного поля различных тел с помощью магнитной плёнки.

Задачи

1. Рассмотреть теоретико-методологические материалы в данном направлении.

2. Изучить основы схемотехники, необходимые для реализации проекта.

3. Изучить теоретико-методологические материалы для работы на платформе Arduino Mega для построения программы, которую будет выполнять модель.

4. Подобрать электронную компонентную базу.

5. Спроектировать электрическую схему.

6. Создать автоматизированную систему на базе микроконтроллера Arduino.

7. Собрать и протестировать работу модели.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  • Микроконтроллер Arduino Mega
  • Шаговые двигатели 28-BYJ48
  • Драйверы ULN2003
  • Модуль камеры ov7670
  • Резисторы 4.7kOM
  • Резисторы 10kOM
  • Магнитная плёнка

Описание

В ходе работы были изучены основы схемотехники и теоретико-методологические материалы для построения программы, в результате чего была построена схема и написан код для работы модели, которая, в свою очередь, была реализована благодаря изучению материалов о магнитном поле. В качестве способа визуализации поля в данной работе использовался видимый оптический диапазон, достигаемый с помощью магнитной плёнки, чувствительность которой позволяет изучить объект, обладающий магнитным полем.

Результаты работы / выводы

В результате была создана полностью функционирующая модель, способная визуализировать магнитное поле; при этом результаты наблюдений могут быть не только зафиксированы, но и отредактированы, а снимки переданы на компьютер.

Перспективы использования результатов работы

Данная модель способна визуализировать магнитное поле и тем самым помогать в исследовании и выявлении дефектов у деталей и предметов, обладающих магнитным полем. Возможность визуализации магнитного поля имеет огромный потенциал и может стать немаловажной частью изучения магнитного поля в науке; кроме того, данная модель может быть использована в качестве наглядного пособия на уроках физики.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

РТУ МИРЭА

Награды / достижения

1. Открытая городская научно-практическая конференция «Наука для жизни» – участник.

2. Открытая городская научно-практическая конференция «Курчатовский проект – от знаний к практике, от практики к результату» – участник.