Zoals besproken in de "Fundamentals of Physics" van Halliday en Resnick, is het magnetiseerbare materiaal in een transformator kan dienen om elektriciteit van het ene AC-circuit naar het andere te "geleiden" die anders niet zou hebben actueel. Het primaire circuit brengt zijn wisselstroom over naar de transformator via een spoel die een magnetisch veld uitoefent. Dit genereert een magnetisch veld door de transformator. Wisselende magnetische velden produceren elektromagnetische krachten (emf). Omdat de stroom van de primaire varieert, varieert het magnetische veld in de transformator. Dit genereert een elektromagnetische kracht in een spoel in het secundaire circuit, waardoor een secundaire wisselstroom ontstaat.
Wikkel een geïsoleerde draad rond het metalen deel van de schroevendraaier en laat aan beide uiteinden ten minste een halve voet draad vrij. Schraap de uiteinden van de draad bloot, om later elektrisch contact te maken. Hoe dunner de draad die je gebruikt, hoe beter, want je kunt meer windingen op de schroevendraaier passen. Hoe meer windingen, hoe beter het magnetische veld zal geleiden van de ene spoel naar de andere.
Wikkel de andere draad om het metalen deel van de schroevendraaier. In beide gevallen kunnen de draden elkaar overlappen. Houd gewoon bij welke draadeinden bij dezelfde draad horen. Hoe meer windingen u in de draad kunt plaatsen, hoe sterker de geleiding van magnetisme door de schroevendraaier.
Op dit punt heb je twee draden die rond de schroevendraaier zijn gewikkeld, en dus vier draaduiteinden. In de volgende stappen bevestigt u de uiteinden van de ene draad aan het primaire circuit en de uiteinden van de andere draad aan het secundaire circuit.
Koop een lampsnoer, compleet met wandcontactdoos en fitting. Snijd het snoer doormidden. U moet één paar parallel lopende draden hebben die aan de lampfitting worden bevestigd en één paar parallel lopende draden die aan de wandcontactdoos worden bevestigd. Snijd de twee nieuw gevormde uiteinden door het midden, d.w.z. in de lengte, ten minste vijf centimeter om de parallel lopende draden te scheiden. Strip de uiteinden van ongeveer 2,5 cm isolatie om de draad bloot te leggen; doe dit voor alle vier de draden.
Neem een van de vier blanke draaduiteinden die uit de schroevendraaier komen en draai deze vast met een van de twee blote draaduiteinden van het lampsnoer waaraan nog een stopcontact is bevestigd. Eenmaal stevig vastgemaakt, gebruikt u elektrische tape om deze twee draaduiteinden te bedekken, om kortsluiting of een schok te voorkomen.
Bepaal welke van de drie resterende blote draaduiteinden die van de schroevendraaier komen, het andere uiteinde is van de draad die u zojuist hebt vastgebonden (houd bij welke uiteinden bij dezelfde draad horen). Draai dit blote draaduiteinde vast aan het andere blote draaduiteinde van het lampsnoer waaraan nog steeds een stopcontact is bevestigd. Gebruik de isolatietape opnieuw om het te bedekken. Hiermee is uw primaire circuit voltooid.
Bevestig de twee resterende blote uiteinden die van de schroevendraaier komen, aan de twee blote uiteinden van het stuk lampsnoer waaraan de lampfitting nog is bevestigd. Gebruik de elektrische tape opnieuw om kale bedrading te bedekken. Dit voltooit uw secundaire circuit.
Schroef een gloeilamp in de fitting van het lampsnoer. Steek de stekker van het lampsnoer in een laagspanningsbron, d.w.z. iets veiliger dan een stopcontact van 110 V. De reden hiervoor is dat de dunne draad rond de schroevendraaier te warm kan worden bij blootstelling aan 110V AC. Winkels voor laboratoriumbenodigdheden verkopen transformatoren die op de muur worden aangesloten en de spanning naar relatief veilige niveaus verlagen. 10V zou geschikt zijn voor dit experiment.
Zet de AC-bron aan. De lamp gaat aan, ondanks dat er geen elektrische geleiding is tussen de primaire en secundaire circuits. Het magnetiseerbare metaal van de schroevendraaier heeft daarom met succes de elektriciteit geleid in de vorm van magnetische energie.
Referenties
- Grondbeginselen van de natuurkunde; David Halliday en Robert Resnick; 1991
Over de auteur
De academische achtergrond van Paul Dohrman ligt in de natuurkunde en economie. Hij heeft professionele ervaring als onderwijzer, hypotheekadviseur en schade-actuaris. Zijn interesses omvatten ontwikkelingseconomie, op technologie gebaseerde liefdadigheidsinstellingen en investeren in engelen.
Fotocredits
schroevendraaier afbeelding door Sid Viswakumar uit Fotolia.com