Page 1

Forsøg til induktion, transformation og elforsyning


9.a/b fysik/kemi 2013/2014

Forsøg

En spændingskilde Du skal prøve at fremstille en spændingsforskel ved hjælp af en spole og en magnet. Byg et kredsløb, hvor du måler spændingsforskellen. Voltmetret sættes på ACV.

Materialer: • • • vindinger •

2 ledninger Stangmagnet Spole med 400 Voltmeter (AC)

Hvad skal man gøre for at fremstille en spændingsforskel?

Hvad er den højeste spændingsforskel du kan lave?

Den inducerede spændings afhængighed Du skal undersøge, hvad den inducerede spænding afhænger af. Byg opstillingen, som det er vist på billedet.

Materialer: • Ledninger • 2 stangmagneter, som ikke er lige kraftige (mål evt styrken) • Spoler med 200, 400 og 1600 vindinger • Voltmeter (AC)


9.a/b fysik/kemi 2013/2014

Forsøg

Læg mærke til, at spolerne er serieforbundet. Når de er serieforbundet, bliver modstanden den samme i hele ledningen. Det er smart, når du skal sammenligne hvilken spole der kan afgive den højeste spænding.

OBS Modstand kaldes også resistans

Undersøg om spolens vindingstal betyder noget? Antal vindinger på spolen 200 400 1600

Hvor stor bliver spændingen?


9.a/b fysik/kemi 2013/2014

Forsøg

Undersøg om magnetens hastighed betyder noget? Hvor stor bliver spændingen når Antal vindinger på spolen

magneten bevæges langsomt?

magneten bevæges hurtigt?

200 400 1600

Undersøg om magnetens styrke betyder noget? Hvor stor bliver spændingen når Antal vindinger på spolen

magneten er ”svag”?

magneten er ”kraftig”?

200 400 1600

Se på dine forsøgsresultater. Hvad afhænger den inducerede spænding af?


9.a/b fysik/kemi 2013/2014

Forsøg

En simpel generator Du skal bygge en generator der kan få en pære til at lyse. Byg opstillingen, som det er vist på billedet. Husk at magneten er meget kraftig og kan ødelægge ure, telefoner og kreditkort.

Materialer: • Spændingskube (DC) • Ledninger • Stativ med muffer • Tungt lod ca 2 kg • Motor 12v DC/= • Rund drejemagnet (neodym) • Langt hvidt elastik • Spoler med 200, 400 og 1600 vindinger • U-jernkerne • Fatning • 12v diodepære • Voltmeter (AC)

Motoren svarer til en vindmølles vinger, der drejes af vindens energi. Denne energi laves til elektrisk energi i generatoren. Generatoren udnytter, at der induceres en spænding i spolen, når et magnetfelt bevæges i forhold til en spole. Generatoren består af drejemagneten, og en jernkerne med en spole på.

Undersøg hvornår pæren lyser ved at bruge forskellige vindhastigheder og forskellige spoler. Slut af med at udfylde skemaet. For at måle spændingen skal du skifte pæren ud med at voltmeter. Motoren skal kører med samme hastighed for at tallene kan sammenlignes brug 8,5 volt Antal vindinger på spolen Hvordan lyser pæren? Spændingen 200 400 1600


9.a/b fysik/kemi 2013/2014

Forklar hvad der sker i generatoren og hvilken generator der er bedst.

Forsøg

Generatoren

Du skal bygge en generator med 2 spoler. Byg opstillingen, som det er vist på billedet. Husk at magneten er meget kraftig og kan ødelægge ure, telefoner og kreditkort.

Materialer: • Spændingskube (DC) • Ledninger • Stativ med muffer • Tungt lod ca 2 kg • Motor 12v DC/= • Rund drejemagnet (neodym) • Langt hvidt elastik • Spoler med 200, 400 og 1600 vindinger • U-jernkerne • Fatning • 12v diodepære • Voltmeter (AC)

Undersøg hvornår pæren lyser ved at bruge forskellige vindhastigheder og forskellige spoler. Udfyld skemaet. (for at måle spændingen skal du skifte pæren ud med at voltmeter) Motoren skal kører med samme hastighed for at tallene kan sammenlignes brug 8,5 volt Antal vindinger på spolerne Hvordan lyser pæren? Spændingen 200 400 1600 Sammenlign denne generator med den simple generator fra det tidligere forsøg. Hvilken generator er bedst og hvorfor?


9.a/b fysik/kemi 2013/2014

Forsøg

Transformerens spænding Du skal bygge forskellige transformere, og undersøge hvad der sker med spændingen i transformerne. Byg opstillingen, som det er vist på billedet. Du må gerne vælge nogle andre spoler end dem der er vist.

Materialer: • (AC) • • • vindinger • vindinger • vindinger •

Primærsiden

Spændingskube Ledninger Lukket jernkerne 2 spoler med 200 2 spoler med 400 2 spoler med 1600 Voltmeter (AC)

Sekundærsiden

Indstil primærspændingen på 2,0 volt. Lav nu alle kombinationer af de 3 typer spoler på primærsiden og sekundærsiden af transformeren. Start fx med 200 vindinger på primærsiden og 200 på sekundærsiden, og skift herefter sekundærspolen med 400 vindinger,…. Alle resultater noteres ned i skemaet på næste side. Husk at slukke på spændingskuben, hver gang du ikke måler, ellers bliver spolerne meget varme og lugter grimt.


9.a/b fysik/kemi 2013/2014

Forsøg

Primærsiden Sekundærsiden Antal Spændingsforskel Antal Spændingsforskel vindinger på (V) vindinger på (V) spolen brug 1 decimal spolen brug 1 decimal 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 Se på resultaterne. Kan du finde en sammenhæng og evt formulere en regel, som viser denne sammenhæng.


9.a/b fysik/kemi 2013/2014

Forsøg

Elforsyning over store afstande

Elforsyning fra et vekselspændings elværk med lang afstand til forbrugeren Når der er langt mellem elværket og forbrugeren, skal den elektriske energi sendes gennem nogle lange ledninger. For at efterligne modstanden i de rigtige ledninger indsætter vi en modstand i hver ledning i vores model (brug krokodillenæb). Lav opstillingen, som den er vist på tegningen..

Materialer: • Spændingskube • 2 lange dobbeltledninger • 4 krokodillenæb • 2 stk 330Ω modstande • Fatning • Glødepærer 6V 0,05 A • 2 jernkerner • Forskellige spoler • 2 multimetre • ledninger

6V AC

Mål modstanden i de lange ledninger og noter det i skemaet på bagsiden. Mål spænding og strømstyrke hos forbrugeren. Noter resultatet i skemaet på bagsiden


9.a/b fysik/kemi 2013/2014

Forsøg

Elforsyning via transformation Indsæt nu 2 transformere i hver sin ende af ledningsnettet. Den ene skal transformere spænding maximalt op og den anden skal transformere spændingen ned igen, så forbrugeren fortsat har ca. 6V. Udfyld felterne på tegningen og i skemaet.

Spændingen __________V

6V AC Antal vindinger

Antal vindinger

_____________

_____________

Modstanden i ledningen fra elværket til forbruger

Antal vindinger Antal vindinger _____________ _____________

Spænding hos forbrugeren

Strømstyrke hos forbrugeren

Pæren Lyser, lyser svagt eller lyser ikke

Vekselspændingselværk Vekselspændingselværk med transformator

Hvorfor transformerer elværkerne spændingen op inden det strømmen sendes ud til forbrugerne?

Elforsyning forsøg  

Forsøg til induktion i 9. klasse

Advertisement