Wie in Halliday und Resnicks „Fundamentals of Physics“ diskutiert, ist das magnetisierbare Material in a Transformator kann dazu dienen, Strom von einem Wechselstromkreis zu einem anderen zu „leiten“, der sonst nicht hätte Strom. Der Primärkreis überträgt seinen Wechselstrom über eine Spule, die ein Magnetfeld ausübt, in den Transformator. Dadurch wird durch den Transformator ein Magnetfeld erzeugt. Magnetische Wechselfelder erzeugen elektromagnetische Kräfte (EMK). Da der Primärstrom variiert, variiert das Magnetfeld im Transformator. Dadurch wird in einer Spule im Sekundärkreis eine elektromagnetische Kraft erzeugt, die einen sekundären Wechselstrom erzeugt.
Wickeln Sie einen isolierten Draht um das Metallteil des Schraubendrehers und lassen Sie an beiden Enden mindestens einen halben Fuß Draht frei. Kratzen Sie die Spitzen des Drahtes blank, um später einen elektrischen Kontakt herzustellen. Je dünner der verwendete Draht ist, desto besser, da Sie mehr Wicklungen auf den Schraubendreher stecken können. Je mehr Windungen, desto besser leitet das Magnetfeld von einer Spule zur anderen.
Wickeln Sie den anderen Draht um das Metallteil des Schraubendrehers. In beiden Fällen können sich die Drähte überlappen. Behalten Sie einfach im Auge, welche Drahtenden zu demselben Draht gehören. Je mehr Windungen Sie in den Draht legen können, desto stärker wird der Magnetismus durch den Schraubendreher geleitet.
An dieser Stelle haben Sie zwei Drähte um den Schraubendreher gewickelt und daher vier Drahtenden. In den nächsten Schritten verbinden Sie die Enden eines Drahtes mit dem Primärkreis und die Enden des anderen Drahtes mit dem Sekundärkreis.
Kaufen Sie ein Lampenkabel, komplett mit Wandsteckdose und Lampenfassung. Schneiden Sie die Schnur in zwei Hälften. Sie sollten ein Paar parallel verlaufende Drähte haben, die an der Lampenfassung befestigt werden, und ein Paar parallel verlaufende Drähte, die an den Steckdosenstecker angeschlossen werden. Schneiden Sie die beiden neu geformten Enden in der Mitte, d. h. der Länge nach, mindestens 5 cm lang, um die parallel verlaufenden Drähte zu trennen. Entfernen Sie die Enden von etwa einem Zoll der Isolierung, um den Draht freizulegen; Tun Sie dies für alle vier Drähte.
Nehmen Sie eines der vier blanken Drahtenden, die vom Schraubendreher kommen, und verdrehen Sie es mit einem der beiden blanken Drahtenden des Lampenkabelstücks, an dem noch eine Steckdose angeschlossen ist. Verwenden Sie nach dem Festbinden Isolierband, um diese beiden Drahtenden abzudecken, um einen Kurzschluss oder einen Schlag zu vermeiden.
Bestimmen Sie, welches der drei verbleibenden blanken Drahtenden, die vom Schraubendreher kommen, das gegenüberliegende Ende des gerade gebundenen Drahtes ist (achten Sie darauf, welche Enden zum gleichen Draht gehören). Verdrehen Sie dieses blanke Drahtende mit dem anderen blanken Drahtende des Lampenkabelstücks, an dem noch eine Steckdose angeschlossen ist. Verwenden Sie das Isolierband erneut, um es abzudecken. Damit ist Ihr Primärkreislauf vervollständigt.
Befestigen Sie die beiden verbleibenden blanken Enden, die vom Schraubendreher kommen, an den beiden blanken Enden des Lampenkabelstücks, an dem noch die Lampenfassung befestigt ist. Verwenden Sie das Isolierband erneut, um blanke Kabel abzudecken. Damit ist Ihr Sekundärkreislauf vervollständigt.
Schrauben Sie eine Glühlampe in die Lampenfassung des Lampenkabels. Stecken Sie den Stecker des Lampenkabels in eine Niederspannungs-Wechselstromquelle, d. h. etwas Sichereres als eine 110-V-Steckdose. Der Grund dafür ist, dass sich der dünne Draht um den Schraubendreher bei 110 V Wechselspannung zu stark erhitzen kann. Laborbedarfsgeschäfte verkaufen Transformatoren, die in die Wand gesteckt werden und die Spannung auf relativ sichere Werte senken. 10V wären für dieses Experiment geeignet.
Schalten Sie die Wechselstromquelle ein. Die Glühbirne schaltet sich ein, obwohl zwischen Primär- und Sekundärkreis keine elektrische Leitung besteht. Das magnetisierbare Metall des Schraubendrehers hat daher den Strom in Form von magnetischer Energie erfolgreich geleitet.
Verweise
- Grundlagen der Physik; David Halliday und Robert Resnick; 1991
Über den Autor
Der akademische Hintergrund von Paul Dohrman liegt in Physik und Wirtschaftswissenschaften. Er verfügt über berufliche Erfahrung als Pädagoge, Hypothekenberater und Unfallaktuar. Seine Interessen umfassen Entwicklungsökonomie, technologiebasierte Wohltätigkeitsorganisationen und Angel Investing.
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Schraubendreherbild von Sid Viswakumar von Fotolia.com