Induktion - elektromagnetisme
Den danske videnskabsmand H.C Ørsted opdager i 1820 sammenhængen imellem elektricitet og magnetisme. Ørsteds nu berømte forsøg involverer en kompasnål og en platintråd med en kraftig og pludselig strøm af elektroner fra et galvanisk batteri. Ved forsøget bemærker Ørsted at kompasnålen giver udslag på tværs af ledning når strømmen tilsluttes. Ørsteds opdagelse førte til en lang række af de opfindelser vi idag tager for givet.
Efter ørsted kom en lang række af opfindere og videnskabsmænd på banen med opfindelser som transformatoren 1885 (Ottó Bláthy, Károly Zipernowsky og Miksa Déri), dynamoen 1878 (Charles F. Brush) , radioen 1831-1879 (Nikola Tesla, Guglielmo Marconi, Reginald Fessenden og William Dubilier), forbedret glødelampen 1879 (Thomas Alva Edison) osv.
Nogle opfindelser kan tilskrives flere, og hvem der har opfundet de enkelte, er stadig til debat. Eksempel kæmpede Edison og Tesla en hård kamp om rettigheder, patenter og ære - der kan fornemmes i filmen "The Current War" (netflix 2021).
Induktion i en spole
Heinrich Lenz skrev nogle små "regler" for hvordan spoler og magneter interagerer. Han blev desuden kendt for forsøget hvor man slipper en kraftig magnet og lader den falde igennem et kobberrør. Magneten bliver bremset og næsten svæver igennem røret.
Lenz's lov lyder noget i retning af at "Naturen vil modvirke en ændring i dens flux" og frit oversat betyder det at eksempelvis et kobberrør eller en spole, vil lave en modsat rettet kræft når magneten falder og dermed ændre magnetfeltet.
Måler man med et amperemeter på spolen, kan man se at der genereres en strøm af elektroner i ledningen - og retningen er afpasset så der dannes et modsat rettet magnetfelt inde i spolen. Skifter man retning på magneten, eller stikker den anden pol ned i spolen, er strømmens retning modsat.
Her under kan du se en video hvor man ser forskellen på når en ring er hel i forhold til når den er brudt/savet over. Kun den hele ring, skaber en elektromagnetisk modsat rettet effekt. Videoen er på engelsk, men ret nem at forstå.
Der er en række simple forsøg man kan lave for at demonstrere hvordan magneter kan inducerer en strøm i en spole. Men man kan jo også gøre det modsatte... sætte strøm til en spole og lave en elektromagnet. Se de forskellige forsøg herunder
Induktion 1 - Lenz's lov supermagnet og kobberrør
Du skal bruge:
1-2 runde neodyniummagneter
1 kobberrør med en passende diameter
Fremgangsmetode:
Holder kobberrøret lodret og lad magneten falde ned igennem røret - vær klar til at gribe den når den kommer ud i den anden ende.
Induktion 2 - Magnet i spole (flere variationer)
Du skal bruge:
Forskellige elevspoler 200, 400, 800 og 1600 vindinger
Galvanometer
Amperemeter eller multimeter
2 ledninger
Stangmagnet
Fremgangsmetode:
Start med at sætte to spoler sammen - forbundet med de to ledninger
sæt galvanometeret ned i den ene spole, og observer hvad der sker med galvanometeret når magneten køres ned og op i den modsatte spole.
Er der en sammenhæng imellem hvilken retning galvanometret slår ud, i forhold til bevægelsen og hvordan magneten vender?
Sæt nu amperemeter eller multimeter til en spole, og undersøg hvad vindingstallet betyder for hvor meget strøm det giver.