Induktion


At bevæge en magnet i eller i nærheden af en spole frembringer faktisk elektricitet.

Fænomenet hedder induktion, og at foretage sig det hedder: at inducere…

Til venstre ses en opstilling der let viser princippet.

Øverst en motor der via et elastik driver en roterende magnet der er anbragt over den gule spole.

Der er forskellige faktorer der bestemmer størrelsen af den vekselstrøm der kommer ud ved den blå og sorte ledning fra den spolen:

 

  1. Magnetens styrke
  2. Magnetens rotationshastighed, eller hvor hurtigt vi drejer motoren der får magneten til at køre rundt.
  3. Spolens vindingsantal
  4. Magnetens afstand fra spolen
  5. Og endelig: en jernkerne i spolen gør underværker..

Her kan opstillingen ses fra en anden vinkel

(bemærk der er ingen jernkerne i spolen)

bemærk oscillioscopet i baggrunden

NB:

Det er vigtigt, hvis du sammenligner spoler, at sørge for at strømstyrken (Ampere) er den samme for alle spoler. Ellers vil du opleve det fænomen at en spole med 1600 Vindinger inducerer en svagere spænding end en på de 400. Dette kan du opnå ved at have et amperemeter i opstillingen - eller også sætte spolerne i serie-forbindelse når du sammenligner disse. Fænomenet skyldes den større modstand der bliver i spolen jo flere vindinger der er i den. Og derved formindskes antallet af Ampere jo, og så er vi jo lige vidt. Så husk at sørge for strømstyrken er konstant.

Et almindeligt voltmeter vil tilsluttet vekselspænding måle den effektive værdi, mens oscillioscopet herover vil,  takket være kurvens forløb, kunne måle maksimalværdien.
Hvis kurven på den ene eller anden måde ligger over eller under x-aksen er det ikke en vekselstrøm ,men en jævnstrøm, idet den så ikke har skiftet retning.
Langt de fleste apparater til stikkontakter er forsynet med transformere til at nedbringe spændingen samt nogle dioder til at leve vekselspændingen til jævnspænding.
Tænk på hvad der sidder i opladeren til din mobil-telefon

På billedet til højre ses en oscillioscopbillede, af den frembragte vekselsstrøm. Det er lykkedes at fange en periode - og en smule til...
Hver periode svarer til een omdrejning af magneten.
I Danmark er der 50 perioder / sek.. Vi siger at vekselstrømmen har en frekvens på 50 Hertz (Hz).
På elværkerne må magneten således rotere 3000 gange i minuttet
Kurven der som x-akse har enheden tid (mS)og som y-akse har V (Volt = spænding) bugter sig.
Den skærer også nulpunktet 2 gange i en periode. Men at en pære ikke blinker skyldes dels at vores øje ikke kan opfatte det, samt at glødetråden ikke kan nå at afkøles.
Når vi siger at vi har 230 V ~ i stikkontakten er det den spænding vi kan regne med. Det er den effektive værdi.  Vi kan på en måde sige det er kurvens gennemsnitsværdi.
Vi kan derimod også på kurven se nogle punkter der er øverst og nederst (der hvor kurven drejer sig).
Her er vekselspændingen størst. Vi ved endda at den er 1, 41 gange større end de 230 V.
Lidt smart sagt: Den maksimale værdi = kvadratroden af 2 ganget med den effektive værdi.
På forsiden kan du under links se billeder fra et elværk i Danmark, der ligger i Vendsyssel. Der ligger lige nord for Limfjorden. Og bruger når det kører på fuld tryk næsten 2 tons kul i minuttet.
Det har vist sig mest smart at transportere vekselspænding over store afstande i form af højspænding, optil omkring 500000 V.
Men det er et emne for sig!

Udgaven af spolen med magneten kan da også forbedres yderligere.
Her med 2 spoler og magneten i virken
Dette forsøg giver en rimelig kraftig vekselspænding