Kako uporabljati magnete za prevajanje električne energije

Kot je razloženo v "Osnoveh fizike" Hallidaya in Resnicka, je magnetiziran material v a transformator lahko služi za "prevajanje" električne energije iz enega izmeničnega tokokroga v drugega, česar sicer ne bi trenutno. Primarno vezje prenese svoj izmenični tok v transformator skozi tuljavo, ki deluje na magnetno polje. Ta ustvarja magnetno polje skozi transformator. Izmenična magnetna polja proizvajajo elektromagnetne sile (EMS). Ker se primarni tok spreminja, se magnetno polje v transformatorju spreminja. To ustvarja elektromagnetno silo v tuljavi v sekundarnem vezju in ustvarja sekundarni izmenični tok.

En izoliran kabel navijajte okoli kovinskega dela izvijača, tako da na obeh koncih ostane vsaj pol metra žice proste. Za kasnejši električni stik strgnite konice žice. Tanjša je žica, ki jo uporabljate, tem bolje, ker boste na izvijač lahko namestili več navitij. Več kot je navitij, boljše bo magnetno polje od ene tuljave do druge.

Drugo žico navijajte okoli kovinskega dela izvijača. V obeh primerih se lahko žice med seboj prekrivajo. Samo sledite, kateri konci žic pripadajo isti žici. Več navitij, ki jih lahko vstavite v žico, močnejša bo prevodnost magnetizma skozi izvijač.

Na tem mestu boste imeli dve žici, naviti okoli izvijača, in s tem štiri žične končnice. V naslednjih korakih boste konca ene žice pritrdili na primarno vezje, konci druge žice pa na sekundarno vezje.

Kupite kabel žarnice, skupaj s stensko vtičnico in žarnico. Prerežite vrvico na polovico. Morali bi imeti en par vzporedno vodenih žic, ki se pritrdijo na vtičnico žarnice, in en par vzporednih vodnikov, ki se pritrdijo na vtič v stenski vtičnici. Dva novo oblikovana konca razrežite po sredini, torej po dolžini, vsaj dva centimetra, da ločite vzporedno speljane žice. Odstranite konce približno palca izolacije, da razkrijete žico; naredite to za vse štiri žice.

Vzemite enega od štirih golih koncev žice, ki prihajajo iz izvijača, in ga zasukajte z enim od obeh golih koncev kabla žarnice, na katerem je še vedno pritrjena vtičnica. Ko sta varno pritrjena, z električnim trakom pokrijte ta dva konca žice, da se izognete kratkemu ali udarcu.

Ugotovite, kateri od treh preostalih golih koncev žice, ki se odcepijo z izvijača, je nasprotni konec žice, ki ste jo pravkar povezali (ne pozabite slediti, kateri konci pripadajo isti žici). Zasukajte ta konec gole žice na drugem koncu žice žice žarnice, na katerem je še vedno pritrjena vtičnica. Znova uporabite električni trak, da ga pokrijete. S tem je končan vaš primarni krog.

Preostala gola konca, ki se odcepata z izvijača, pritrdite na oba gola konca dela kabla žarnice, na katerem je še vedno pritrjena žarnica. Znova uporabite električni trak, da pokrijete ožičenje. S tem je končan vaš sekundarni krog.

Privijte žarnico v vtičnico žarnice. Vtič kabla žarnice vstavite v nizkonapetostni vir izmeničnega toka, torej nekaj varnejšega od 110V vtičnice. Razlog za to je, da se lahko tanka žica okoli izvijača preveč segreje, če je izpostavljena 110V AC. V trgovinah z laboratorijsko oskrbo prodajajo transformatorje, ki se priključijo na steno in napetost znižajo na razmeroma varno raven. Za ta poskus bi bilo primerno 10V.

Vklopite vir izmeničnega toka. Žarnica se bo vklopila, kljub temu da med primarnim in sekundarnim tokokrogom ni električne prevodnosti. Magnetljiva kovina izvijača je zato elektriko uspešno prevajala v obliki magnetne energije.

Reference

  • Osnove fizike; David Halliday in Robert Resnick; 1991

O avtorju

Paul Dohrman ima akademsko znanje iz fizike in ekonomije. Ima strokovne izkušnje kot vzgojitelj, hipotekarni svetovalec in aktuar za nezgode. Njegovi interesi so razvojna ekonomija, tehnološke dobrodelne organizacije in angelsko vlaganje.

Foto krediti

slika izvijača Sid Viswakumar iz Fotolia.com

  • Deliti
instagram viewer