Comme discuté dans les « Fondements de la physique » de Halliday et Resnick, le matériau magnétisable dans un le transformateur peut servir à « conduire » l'électricité d'un circuit CA à un autre qui n'aurait pas autrement actuel. Le circuit primaire transfère son courant alternatif dans le transformateur à travers une bobine qui exerce un champ magnétique. Cela génère un champ magnétique à travers le transformateur. Les champs magnétiques alternatifs produisent des forces électromagnétiques (fem). Comme le courant du primaire varie, le champ magnétique dans le transformateur varie. Cela génère une force électromagnétique dans une bobine du circuit secondaire, créant un courant alternatif secondaire.
Enroulez un fil isolé autour de la partie métallique du tournevis, en laissant au moins un demi-pied de fil libre aux deux extrémités. Grattez les extrémités du fil à nu, pour établir un contact électrique plus tard. Plus le fil que vous utilisez est fin, mieux c'est, car vous pourrez installer plus d'enroulements sur le tournevis. Plus il y a d'enroulements, mieux le champ magnétique conduira d'une bobine à l'autre.
Enroulez l'autre fil autour de la partie métallique du tournevis. Dans les deux cas, les fils peuvent se chevaucher. Gardez simplement une trace des extrémités de fil qui appartiennent au même fil. Plus vous pouvez mettre d'enroulements dans le fil, plus la conduction du magnétisme à travers le tournevis sera forte.
À ce stade, vous aurez deux fils enroulés autour du tournevis, et donc quatre extrémités de fil. Dans les étapes suivantes, vous allez attacher les extrémités d'un fil au circuit primaire et les extrémités de l'autre fil au circuit secondaire.
Achetez un cordon de lampe, avec une prise murale et une douille d'ampoule. Coupez le cordon en deux. Vous devriez avoir une paire de fils parallèles qui se fixent à la douille de l'ampoule et une paire de fils parallèles qui se fixent à la prise murale. Coupez les deux extrémités nouvellement formées au milieu, c'est-à-dire dans le sens de la longueur, au moins deux pouces pour séparer les fils parallèles. Dénudez les extrémités d'environ un pouce d'isolant pour exposer le fil; faites cela pour les quatre fils.
Prenez l'une des quatre extrémités de fil dénudées provenant du tournevis et nouez-la avec l'une des deux extrémités de fil dénudées du cordon de la lampe auquel est toujours attachée une prise murale. Une fois solidement attaché, utilisez du ruban électrique pour couvrir ces deux extrémités de fil, pour éviter un court-circuit ou un choc.
Déterminez laquelle des trois extrémités de fil dénudées restantes sortant du tournevis est l'extrémité opposée du fil que vous venez d'attacher (assurez-vous de garder une trace de quelles extrémités appartiennent au même fil). Twist attachez cette extrémité de fil dénudé à l'autre extrémité de fil dénudé du morceau de cordon de lampe qui a encore une prise murale attachée. Utilisez à nouveau du ruban isolant pour le recouvrir. Ceci termine votre circuit primaire.
Fixez les deux extrémités dénudées restantes qui sortent du tournevis aux deux extrémités dénudées du cordon de la lampe auquel est toujours attachée la douille de l'ampoule. Utilisez à nouveau le ruban isolant pour couvrir le câblage nu. Ceci termine votre circuit secondaire.
Vissez une ampoule dans la douille d'ampoule du cordon de la lampe. Insérez la fiche du cordon de la lampe dans une source CA basse tension, c'est-à-dire quelque chose de plus sûr qu'une prise murale 110V. La raison en est que le fil mince autour du tournevis peut trop chauffer s'il est exposé à 110 V CA. Les magasins de fournitures de laboratoire vendent des transformateurs qui se branchent au mur et abaissent la tension à des niveaux relativement sûrs. 10V serait approprié pour cette expérience.
Allumez la source CA. L'ampoule s'allumera malgré l'absence de conduction électrique entre les circuits primaire et secondaire. Le métal magnétisable du tournevis a donc conduit avec succès l'électricité sous forme d'énergie magnétique.
Les références
- Fondements de la physique; David Halliday et Robert Resnick; 1991
A propos de l'auteur
La formation universitaire de Paul Dohrman est en physique et en économie. Il possède une expérience professionnelle en tant qu'éducateur, consultant en hypothèques et actuaire en assurance dommages. Ses intérêts comprennent l'économie du développement, les organismes de bienfaisance basés sur la technologie et les investissements providentiels.
Crédits photos
image de tournevis par Sid Viswakumar de Fotolia.com