Jak je diskutováno v Halliday a Resnickově „Základy fyziky“, magnetizovatelný materiál v a transformátor může sloužit k „vedení“ elektřiny z jednoho střídavého obvodu do druhého, který by jinak neměl proud. Primární obvod přenáší svůj střídavý proud do transformátoru přes cívku, která vyvíjí magnetické pole. To generuje magnetické pole transformátorem. Střídavé magnetické pole produkuje elektromagnetické síly (emf). Jelikož se primární proud mění, mění se magnetické pole v transformátoru. To generuje elektromagnetickou sílu v cívce v sekundárním obvodu a vytváří sekundární střídavý proud.
Naviňte jeden izolovaný drát kolem kovové části šroubováku a ponechejte alespoň půl stopy drátu na obou koncích volného. Špičky drátu seškrábněte, abyste později mohli navázat elektrický kontakt. Čím tenčí vodič použijete, tím lépe, protože na šroubovák budete moci nasadit více vinutí. Čím více vinutí, tím lépe bude magnetické pole vést z jedné cívky na druhou.
Naviňte druhý vodič kolem kovové části šroubováku. V obou případech se vodiče mohou navzájem překrývat. Jen sledujte, které konce drátu patří ke stejnému drátu. Čím více vinutí můžete do drátu vložit, tím silnější bude vedení magnetismu šroubovákem.
V tomto okamžiku budete mít kolem šroubováku stočeny dva dráty, a tedy čtyři konce vodičů. V dalších krocích připojíte konce jednoho drátu k primárnímu obvodu a konce druhého drátu k sekundárnímu obvodu.
Zakupte si šňůru lampy spolu se zásuvkou a žárovkou. Přeřízněte kabel na polovinu. Měli byste mít jeden pár paralelně běžících vodičů, které se připojují k objímce žárovky, a jeden pár paralelně běžících vodičů, které se připojují k zásuvce ve zdi. Rozkrojte dva nově vytvořené konce středem, tj. Podélně, alespoň dva palce, abyste oddělili paralelně běžící vodiče. Odizolujte konce asi jednoho palce izolace, aby se drát odhalil; proveďte to pro všechny čtyři vodiče.
Vezměte jeden ze čtyř holých konců drátu vycházejících ze šroubováku a otočte je svázáním s jedním ze dvou holých konců drátu kusu lampy, který má stále připojenou zásuvku. Po bezpečném svázání zakryjte tyto dva konce vodičů elektrickou páskou, abyste zabránili zkratu nebo otřesům.
Určete, který ze tří zbývajících holých konců drátu, které odcházejí od šroubováku, je opačný konec drátu, který jste právě svázali (nezapomeňte sledovat, které konce patří stejnému drátu). Otočte tento holý konec vodiče k druhému konci holého vodiče kabelu, který má stále připojenou zásuvku. K překrytí použijte znovu elektrickou pásku. Tím je váš primární obvod dokončen.
Připojte dva zbývající holé konce odcházející ze šroubováku ke dvěma holým koncům kusu kabelu lampy, který má stále připojenou objímku žárovky. K zakrytí holého vedení znovu použijte elektrickou pásku. Tím je váš sekundární obvod dokončen.
Zašroubujte žárovku do objímky na žárovce. Zasuňte zástrčku kabelu lampy do nízkonapěťového zdroje střídavého proudu, tj. Něco bezpečnějšího než 110V zásuvka ve zdi. Důvodem je to, že tenký vodič kolem šroubováku se může příliš zahřát, je-li vystaven napětí 110V AC. V obchodech s laboratorními dodávkami se prodávají transformátory, které se zapojují do zdi a snižují napětí na relativně bezpečnou úroveň. Pro tento experiment by bylo vhodné 10 V.
Zapněte zdroj střídavého proudu. Žárovka se rozsvítí, přestože mezi primárním a sekundárním obvodem není elektrické vedení. Magnetizovatelný kov šroubováku proto úspěšně vedl elektřinu ve formě magnetické energie.
Reference
- Základy fyziky; David Halliday a Robert Resnick; 1991
o autorovi
Akademické vzdělání Paula Dohrmana je ve fyzice a ekonomii. Má profesionální zkušenosti jako pedagog, hypoteční poradce a pojistný matematik. Mezi jeho zájmy patří rozvojová ekonomika, charitativní organizace založené na technologiích a andělské investice.
Fotografické kredity
obrázek šroubováku Sid Viswakumar z Fotolia.com