top of page

Min teori

Magnetisme

Magnetjernstenen er en naturlig magnet, dens
magnetisme er dog ikke særlig kraftig, og derfor har den ingen praktisk anvendelse som magnet i vor tid. Man kan i dag fremstille stærke permanente magneter af andre materialer. I fysik bruger vi alnicomagneter. Det er forholdsvis stærke magneter, som består af aluminium (Al), nikkel (Ni), cobolt (Co) og jern. Disse magneter er kunstige, hvilket vil sige, at man ikke kan finde dem i naturen. Vi har fremstillet dem selv. Magneter kan fremstilles i alle mulige
udformninger og styrker – alt efter hvad de skal bruges til.

 

En permanent magnet er en magnet, der ikke taber sin magnetisme
 

En magnet til trækker grundstofferne jern, nikkel og cobolt samt de sjældne lanthanider, som har grundstofnumre fra 58 til 71. Man kan magnetisere de samme grundstoffer og en del kemiske forbindelser, hvori grundstofferne indgår. Det gælder f.eks. jernoxid (Fe3O4).

Jordens magnetfelt

Jorden er omgivet af et magnetfelt, ligesom en magnet er det. Det vil sige, at Jorden også har to magnetiske poler. Du kender sikkert allerede til Jordens nordpol og sydpol, men de magnetiske poler er ikke det samme, som de geografiske poler. Den magnetiske nordpol ligger ikke over den geografiske nordpol. Det samme gælder for den magnetiske og geografiske sydpol. Faktisk ligger de magnetiske poler næsten lige modsat de geografiske poler. Den magnetiske nordpol ligger i Antarktis ved siden af den geografiske sydpol, og den magnetiske sydpol ligger i nord Canada. Når man sætter en magnetnål op på en spids, og man siger at
den peger mod nord, peger den altså ikke mod den geografiske nordpol, men derimod mod den magnetiske sydpol, som ligger ca. 3° mere mod vest. Denne afvigelse fra den geografiske nordpol kaldes misvisningen. Misvisningen er ikke den samme overalt på Jorden, og den ændres år efter år. Det skyldes, at Jordens magnetiske poler flytter sig.

Elektromagnetisme

I 1920 opdagede Ørsted at der bliver skabt et magnetfelt rundt omkring ledninger, der er strøm i.

Han udviklede derved elektromagneten ved at snore en ledning rundt om en jernkerne. Når han tændte for strømmen blev jernkernen forvandlet til en magnet.

En elektromagnets styrke afhænger af:

- Spændingen i ledningen

- Antal vindinger omkring jernkernen

Induktion

I 1930 opdagede Faraday at man kunne producere strøm vha magnetiske felter. Han opdagede at der skete en reaktion i en ledning, når man holdte en magnet hen til denne. Dette blev til det vi i dag kender som induktion.

Induktion betyder "at føre ind" og beskriver det at man laver en elektrisk strøm ved at føre en magnet ind i en spole. 

Strømmen opstår fordi magnetfelterne ændre sig inde i spolen. Når magneten påvirker feltet ned i spolen inducere den en strøm i ledningen.



Man kan undersøge dette ved at slutte et galvanometer til en spole og føre en magnet ind og ud af spolen.



Den spænding der opstår, når man inducerer strøm, afhænger af tre ting.



  • Magnetens styrke
  • Magnetens hastighed i spolen
  • Antallet af vindinger på spolen

Vekselsstrøm

Vekselsstrøm produceres vha principperne bagved induktion.

Hvis man tager en rundmagnet og får til at rotere foran en spole vil magnetfeltet inden i spolen hele tiden ændre sig. På denne måde, vil der hele tiden induceres spænding i spolen.

Vi kan på denne måde tegne en vekselsspændingskurve vha et oscilloskop.

Strøm

Strøm er elektroner der flytter sig i en ledning. Dvs strøm i princippet er kinetisk energi i det elektronerne bevæger sig.

Denne bevægelse frem i ledningen er det vi kalder spændingen (volt). Dvs. har vi en stor spænding bevæger elektroner sig med stor hastighed - eks. i højspændingsledninger.

Det antal af elektroner der passere forbi et bestem sted i en ledningen kalder vi for strømstyrken (ampere).

Når man skal måle hvor meget energi der kommer gennem en ledning, så måler man effekten (Watt), som er en sammenhæng mellem volt og ampere. Vi siger:

       Volt * Ampere = Watt

          U   *    I        = E

Eller farten af de elektroner gange det antal elektroner, der kommer gennem ledningen. Da vi måler Watt i sekunder er det per sekund.

Transformation

En transformator er en måde at sørge for mindst muligt energitab, når vi skal transportere strøm over store og små afstande.

En transformator består af en jernkerne med to spoler omkring. (se billede) Hvis vi sender en vekselstrøm ind i den ene side, vil der på den anden side blive dannet en induceret strø i spolen. På denne måde kan vi skrue op eller ned for spændingen.

Dette kan vi vha. transformerligningen herunder, som siger:

Transformer ligningen:

            Primær siden               Sekundær siden

 Spænding * strømstyrke = spænding * strømstyrke

 

               U * I                   =              U * I

Forholdet mellem de to sider forholder sig ligesom forholdet mellem de to spolers vindinger. Dvs hvis der er 200 vindinger på primæspolen og 400 vindinger på sekundærspolen bliver spændingen fordoblet og strømstyrken halveret.

 

 

Mine forsøg

Forsøgene er delt op i to dele:

- En del for magnetisme, hvor I selv har lavet forsøg

- En del for brugen af magnetisme til at lave elektricitet

 

Magnetisme:

- Bevis for magnetiske felter (Egen hjemmeside)
- Bevis for magnetiske felter påvirker hinanden (Egen hjemmeside)
- Bevis for magnetiske felter påvirker jernkerne (Egen hjemmeside)
- Bevis for magnetiske felter om ledning (Egen hjemmeside)

 

Magnetisme og el:
- Vis hvordan man laver en elektromagnet (Egen hjemmeside)
- Elektronmagnets styrke 1
- Vis at induktion virker (Egen hjemmeside)
- Induktionsspændingen 2
- Byg en generator
- Transformatoren ændrer spændingen
- Primær og sekundærsiden (teori)
- Vekselspændingkurve (Vist på klassen + egen hjemmeside).​

Bevis for magnetiske felter

Under hver overskrift sættes et billede af forsøget ind.

Desuden skrives en "opskrift" på hvordan forsøget blev udført + evt hvad der skete.

Bevis for magnetise felter påvirker hinanden

Bevis for magnetise felter påvirker jernklinger

Bevis for magnetiske felter om ledninger

Elektromagnet

Induktion

Transformation

Husk når i arbejder med transformation at det er i denne proces vi bruger alt den viden vi har for:

- Elektromagnetisme

- Induktion

Til at skrue op og ned for spændingen (voltene)

Vekselsspændingkurven

Når i arbejder med vekselsspændingskurven, så brug de udtryk i kender fra bølger...

 

Ingen elever er kommet til skade under arbejdet med denne side.

bottom of page