Ako je diskutované v Halliday a Resnick „Základy fyziky“, magnetizovateľný materiál v a transformátor môže slúžiť na „vedenie“ elektriny z jedného striedavého obvodu do druhého, ktorý by inak nemal prúd. Primárny obvod prenáša svoj striedavý prúd do transformátora cez cievku, ktorá vyvíja magnetické pole. To generuje magnetické pole cez transformátor. Striedavé magnetické polia vytvárajú elektromagnetické sily (emf). Pretože sa prúd primárnej časti mení, mení sa aj magnetické pole v transformátore. Toto generuje elektromagnetickú silu v cievke v sekundárnom okruhu a vytvára sekundárny striedavý prúd.
Jeden izolovaný drôt naviňte okolo kovovej časti skrutkovača, pričom na oboch koncoch nechajte najmenej pol stopy drôtu. Špičky drôtu oškrabte, aby ste neskôr dosiahli elektrický kontakt. Čím tenší vodič použijete, tým lepšie, pretože na skrutkovač budete môcť nasadiť viac závitov. Čím viac vinutí, tým lepšie bude magnetické pole viesť z jednej cievky na druhú.
Druhý vodič naviňte okolo kovovej časti skrutkovača. V obidvoch prípadoch sa drôty môžu navzájom prekrývať. Len sledujte, ktoré konce drôtov patria k rovnakému drôtu. Čím viac vinutí môžete do drôtu vložiť, tým silnejšie bude vedenie magnetizmu cez skrutkovač.
V tomto okamihu budete mať okolo skrutkovača navinuté dva vodiče, a teda štyri konce vodičov. V ďalších krokoch pripojíte jeden koniec vodiča k primárnemu okruhu a druhý koniec k sekundárnemu okruhu.
Zakúpte si šnúru žiarovky spolu so zásuvkou a žiarovkou. Šnúru prerežte na polovicu. Mali by ste mať jeden pár paralelne vedených vodičov, ktoré sa pripájajú k objímke žiarovky, a jeden pár paralelne vedených vodičov, ktoré sa pripájajú k zásuvke v stene. Dva novo vytvorené konce rozkrojte do stredu, t. J. Pozdĺžne, najmenej dva palce, aby ste oddelili paralelne prebiehajúce drôty. Odizolujte konce asi jedného centimetra izolácie, aby ste odkryli drôt; urobte to pre všetky štyri drôty.
Vezmite jeden zo štyroch holých koncov drôtov pochádzajúcich zo skrutkovača a otočte ho jedným z dvoch holých koncov drôtov kusu žiarovky, ktorý má stále pripojenú zásuvku. Po bezpečnom uviazaní použite na zakrytie týchto dvoch koncov drôtu elektrickou páskou, aby nedošlo ku skratu alebo nárazu.
Určte, ktorý z troch zostávajúcich holých koncov drôtu, ktoré vypadávajú zo skrutkovača, je opačným koncom drôtu, ktorý ste práve uviazali (nezabudnite sledovať, ktoré konce patria rovnakému drôtu). Otočte tento holý koniec kábla s druhým holým koncom kábla žiarovky, ktorý má stále pripojenú zásuvku. Na prekrytie použite znova elektrickú pásku. Týmto je dokončený váš primárny okruh.
Pripojte dva zostávajúce holé konce odchádzajúce zo skrutkovača k dvom holým koncom káblového zväzku žiarovky, ktorý má ešte pripojenú objímku žiarovky. Na zakrytie holých vodičov znova použite elektrickú pásku. Týmto je váš sekundárny obvod dokončený.
Zaskrutkujte žiarovku do objímky žiarovky kábla žiarovky. Zasuňte zástrčku kábla žiarovky do zdroja striedavého napätia s nízkym napätím, t. J. Niečo bezpečnejšie ako 110V zásuvka v stene. Dôvod je ten, že tenký drôt okolo skrutkovača sa môže príliš zahriať, ak je vystavený napätiu 110V AC. V obchodoch s laboratórnymi potrebami sa predávajú transformátory, ktoré sa pripájajú k stene a znižujú napätie na relatívne bezpečnú úroveň. Pre tento experiment by bolo vhodné 10 V.
Zapnite zdroj striedavého prúdu. Žiarovka sa zapne napriek tomu, že medzi primárnym a sekundárnym obvodom nie je elektrické vedenie. Magnetizovateľný kov skrutkovača preto úspešne priniesol elektrinu vo forme magnetickej energie.
Referencie
- Základy fyziky; David Halliday a Robert Resnick; 1991
O autorovi
Akademické pozadie Paula Dohrmana je fyzika a ekonómia. Má profesionálne skúsenosti ako pedagóg, hypotekárny poradca a poistný matematik. Medzi jeho záujmy patrí rozvojová ekonómia, charitatívne organizácie založené na technológiách a anjelské investovanie.
Fotoúvery
obrázok skrutkovača Sid Viswakumar z Fotolia.com