Amint Halliday és Resnick „A fizika alapjai” című cikkében tárgyaltuk, a mágnesezhető anyag az a a transzformátor arra szolgál, hogy áramot vezessen az egyik váltakozó áramkörből a másikba, amely egyébként nem lenne jelenlegi. Az elsődleges áramkör mágneses teret kifejtő tekercsen keresztül továbbítja váltakozó áramát a transzformátorba. Ez mágneses teret generál a transzformátoron keresztül. A váltakozó mágneses mezők elektromágneses erőket (emf) generálnak. Mivel az elsődleges áram változó, a transzformátor mágneses tere változó. Ez elektromágneses erőt generál a tekercsben a szekunder áramkörben, másodlagos váltakozó áramot hozva létre.
Tekerje fel az egyik szigetelt huzalt a csavarhúzó fémrészére, és hagyjon legalább fél lábnyi huzalt mindkét végén szabadon. Kaparja el a huzal csupaszait, hogy később elektromos kapcsolatba léphessen. Minél vékonyabb huzalt használ, annál jobb, mert több tekercset tud majd felhelyezni a csavarhúzóra. Minél több tekercselés, annál jobban vezet a mágneses mező az egyik tekercsből a másikba.
Tekerje a másik vezetéket a csavarhúzó fémrészére. Mindkét esetben a vezetékek átfedhetik egymást. Csak kövesse nyomon, hogy melyik vezetékvégek tartoznak ugyanahhoz a vezetékhez. Minél több tekercset helyezhet a huzalba, annál erősebb lesz a mágnesesség vezetése a csavarhúzón keresztül.
Ekkor két vezetéket tekercsel a csavarhúzó köré, és ezért négy vezetékvéget. A következő lépésekben az egyik vezeték végét az elsődleges áramkörhöz, a másik vezeték végét pedig a másodlagos áramkörhöz rögzíti.
Vásároljon lámpavezetéket, fali konnektorral és izzólámpával. Vágja ketté a zsinórt. Szüksége van egy pár párhuzamosan futó vezetékre, amelyek az izzólámpához csatlakoznak, és egy pár párhuzamosan futó vezetékre, amelyek a fali csatlakozó dugaszához csatlakoznak. Szeletelje a két újonnan kialakított véget középen, azaz hosszában, legalább két hüvelykre a párhuzamosan futó vezetékek elválasztására. Csúsztassa le egy hüvelyknyi szigetelés végét a huzal feltárásához; ezt tegye mind a négy vezetéknél.
Vegye ki a csavarhúzóból érkező négy csupasz vezeték egyikét, és csavarja össze a lámpa zsinórdarabjának két csupasz vezetékvégének egyikével, amelyhez még mindig csatlakozik a fali aljzat. Ha biztonságosan meg van kötve, használjon elektromos szalagot a két vezeték végén, hogy elkerülje a rövidzárlatot vagy az ütést.
Határozza meg, hogy a csavarhúzóról levő három megmaradt csupasz huzalvég közül melyik az éppen összekötött huzal másik vége (feltétlenül kövesse nyomon, hogy melyik vége tartozik ugyanahhoz a huzalhoz). Csavarja össze ezt a csupasz vezeték végét a lámpa vezetékének másik csupasz vezetékével, amelyhez még mindig csatlakozik a fali aljzat. Használja újra az elektromos szalagot a takaráshoz. Ezzel befejeződött az elsődleges kör.
Csatlakoztassa a csavarhúzóról leváló két megmaradt csupasz véget a lámpa zsinórdarabjának két csupasz végéhez, amelyhez még csatlakozik az izzólámpa foglalata. Használja újra az elektromos szalagot, hogy eltakarja a csupasz vezetékeket. Ezzel befejeződik a másodlagos áramkör.
Csavarjon egy izzót a lámpa zsinórjának foglalatába. Helyezze a lámpa vezetékének csatlakozóját egy alacsony feszültségű váltóáramú forrásba, vagyis valami biztonságosabbá, mint egy 110 V-os fali aljzat. Ennek az az oka, hogy a csavarhúzó körüli vékony vezeték túlságosan felmelegedhet, ha 110 V AC-nak van kitéve. A laboratóriumi áruházak olyan transzformátorokat árulnak, amelyek a falhoz csatlakoznak és viszonylag biztonságos szintre csökkentik a feszültséget. 10 V lenne megfelelő ehhez a kísérlethez.
Kapcsolja be az áramforrást. Az izzó bekapcsol, annak ellenére, hogy az elsődleges és a másodlagos áramkör között nincs elektromos vezetés. A csavarhúzó mágnesezhető fémje ezért mágneses energia formájában sikeresen vezeti az elektromosságot.
Hivatkozások
- A fizika alapjai; David Halliday és Robert Resnick; 1991
A szerzőről
Paul Dohrman tudományos háttere a fizika és a közgazdaságtan területén van. Szakmai tapasztalattal rendelkezik oktatóként, jelzálog-tanácsadóként és baleseti aktuáriusként. Érdeklődési területe a fejlesztésgazdaság, a technológián alapuló jótékonysági szervezetek és az angyal befektetés.
Fotók
Sid Viswakumar csavarhúzó képe Fotolia.com