Når felter forandres 5Når felter forandres 5

Fysik – kemi i 9.Fysik – kemi i 9.

Forsøg 5.13Forsøg 5.13

Forsøg kan ses bedst med en oscilloskopForsøg kan ses bedst med en oscilloskop Eller et digital voltmeterEller et digital voltmeterMed at galvanometer kan man også se de Med at galvanometer kan man også se de

forskellige udslag – det er dog forskellige udslag – det er dog induktionsstrømmen der målesinduktionsstrømmen der måles

Induktion er en ændring i magnetfeltet, som kan registreres med en spole og Induktion er en ændring i magnetfeltet, som kan registreres med en spole og et galvanometer. Hvis man stikker en stangmagnet op og ned i spolen, vil et galvanometer. Hvis man stikker en stangmagnet op og ned i spolen, vil man opdage, at galvanometeret slår ud. Den strøm der bliver produceret ved man opdage, at galvanometeret slår ud. Den strøm der bliver produceret ved induktion, er vekselstrøm. Det kan også ses på vores galvanometer under induktion, er vekselstrøm. Det kan også ses på vores galvanometer under forsøget, fordi det slår ud til hver sin side. Det viser, at strømmen skifter forsøget, fordi det slår ud til hver sin side. Det viser, at strømmen skifter retning. retning.

5.14 – 5.165.14 – 5.16

Alle tre forsøg viser at Alle tre forsøg viser at induktionsspændingen afhænger afinduktionsspændingen afhænger af

1.1. HastighedenHastigheden

2.2. Antal vindingerAntal vindinger

3.3. Magnetfeltets styrkeMagnetfeltets styrke

Side 15Side 15

jo større modstanden, jo større modstanden, jo mindre strømstyrkenjo mindre strømstyrken

OhmOhm Jo længere en tråd er, Jo længere en tråd er,

jo større er jo større er modstandenmodstanden

Jo tykkere en tråd er, jo Jo tykkere en tråd er, jo mindre …mindre …

Hvis en jerntråd bliver Hvis en jerntråd bliver varmere, bliver dens varmere, bliver dens modstand øgetmodstand øget

Hvis en konstantantråd Hvis en konstantantråd bliver varmer, bliver bliver varmer, bliver dens modstand dens modstand uændretuændret

Der er en modstand på Der er en modstand på 1 ohm i en … cm lang 1 ohm i en … cm lang … med en tykkelse på … med en tykkelse på … mm… mm

Et amperemeter har Et amperemeter har ingen modstandingen modstand

Diagramtegn er Diagramtegn er ΩΩ

viderevidere

Side 14: 390 – 47 – 1200 = 1637Side 14: 390 – 47 – 1200 = 1637Side 17: K og OSide 17: K og O

Side 18Side 18

… … strømkildens evne til at have en strømkildens evne til at have en ladningsforskel mellem polerne (der er jo altid ladningsforskel mellem polerne (der er jo altid to poler) to poler)

Volt – voltmeterVolt – voltmeter Parallelt (streg ordet til!)Parallelt (streg ordet til!) Diagramtegn er en cirkel med et stort VDiagramtegn er en cirkel med et stort V 230 V230 V Et tørelement er en slags batteri og her kan Et tørelement er en slags batteri og her kan

der være forskellige Volt-angivelserder være forskellige Volt-angivelser ElementerElementer tre ensartede elementer / celler i tre ensartede elementer / celler i

serieforbindelseserieforbindelse

Side 19Side 19

Modstand per m Modstand per m 0,5 mm = 2,5 0,5 mm = 2,5 ΩΩ R = U / IR = U / I 6 6 ΩΩ -> 2,4 m -> 2,4 m 3 3 ΩΩ -> 1,2 m -> 1,2 m 2 2 ΩΩ -> 0,8 m -> 0,8 m 10 10 ΩΩ -> 4 m -> 4 m 5 5 ΩΩ -> 2 m -> 2 m

Side 20 og 21Side 20 og 21

1616 220220 22 77 2,52,5 33 1,51,5

3 A3 A 4 V4 V 5 5 ΩΩ X-tra?X-tra?

Side 22Side 22

Spændingsforskel = modstand Spændingsforskel = modstand · · strømstyrkestrømstyrke

Gange modstand og strømstyrkeGange modstand og strømstyrkeDividere spændingsforskel med Dividere spændingsforskel med

modstandmodstandDividere spændingsforskel med Dividere spændingsforskel med

strømstyrkestrømstyrke

www.energien.dkwww.energien.dk

5 mA5 mA 12,5 V12,5 V

Transformerligningen Transformerligningen Den første spole Den første spole

(primærspole) blev sat under (primærspole) blev sat under vekselstrøm, og den vekselstrøm, og den fremkalder en skiftende fremkalder en skiftende primærstrøm og dermed et primærstrøm og dermed et skiftende magnetfelt i skiftende magnetfelt i kernen.kernen.

Dette felt påvirker den anden Dette felt påvirker den anden spole (sekundærspolen) og spole (sekundærspolen) og fremstiller via induktion en fremstiller via induktion en spænding spænding (sekundærspænding).(sekundærspænding).

InduktionInduktion er forholdet mellem er forholdet mellem en elektrisk leder (ledning en elektrisk leder (ledning eller spole og et magnetfelt.eller spole og et magnetfelt.

Jo tættere på og jo hurtigere Jo tættere på og jo hurtigere magnetfeltet bevæges, jo magnetfeltet bevæges, jo større elektrisk spænding større elektrisk spænding induceres der i den elektriske induceres der i den elektriske leder.leder.

Transformation Transformation

Betyder med andre ord, at man Betyder med andre ord, at man omformer strømmen.omformer strømmen.

Anvendelsen sker dagligt i vores Anvendelsen sker dagligt i vores forsyningsnet.forsyningsnet.

http://www.hel-el.dk/html/stromhttp://www.hel-el.dk/html/strommens_vej.htmlmens_vej.html

Eksempel: Hvis der fra en transformatorstation skal Eksempel: Hvis der fra en transformatorstation skal transporteres en effekt på 10 MW i en 20 km lang transporteres en effekt på 10 MW i en 20 km lang

ledning.ledning.

I ledningen vil der typisk være I ledningen vil der typisk være en samlet resistens på 1,6 Ω. en samlet resistens på 1,6 Ω. Hvis spændingsforskellen er Hvis spændingsforskellen er 6000 V får vi: 6000 V får vi:

I = I = P P = = 10 ∙ 106 W 10 ∙ 106 W = 1667 A = 1667 A U 6000 VU 6000 VPPtabtab = R ∙ I= R ∙ I22

= 1,6 Ω ∙ ( 1667 A)= 1,6 Ω ∙ ( 1667 A)2 2 = 4,4 MW= 4,4 MWTab i Tab i 4,4 MW ∙ 100%4,4 MW ∙ 100% = 44% = 44% 10MW10MW

Det ville ikke være Det ville ikke være hensigtsmæssigt hvis ca. hensigtsmæssigt hvis ca. halvdelen af energien blev halvdelen af energien blev afgivet til omgivelserne i form afgivet til omgivelserne i form af varme.af varme.

Hvis spændingsforskellen i Hvis spændingsforskellen i stedet er 60.000 V fås:stedet er 60.000 V fås:

I = I = P P = = 10 ∙ 106 W 10 ∙ 106 W = 167 A = 167 A U 60 ∙ 103 VU 60 ∙ 103 VPPtab tab = R ∙ I= R ∙ I22 = 1,6 = 1,6 ∙ (167 ∙ (167

A)A)22 = 44 kW= 44 kW

Tab i procent: Tab i procent: 44 ∙ 103W ∙ 100%44 ∙ 103W ∙ 100% 10 ∙ 106W10 ∙ 106W= 0,44%= 0,44%

Derfor er det vigtigt at elektrisk Derfor er det vigtigt at elektrisk energi der skal transporteres energi der skal transporteres over store afstande, sker med over store afstande, sker med højspænding. højspænding.