Induktionsspænding
Vi har taget 3 spoler, på 200, 400 og 1600 vendinger. Så har vi 2 stangmagneter og kører ud og ind af hullet i spolen. Det første man kan se på grafen er spolen på 1600 vendinger. Der kan man se at det svinger meget kraftigt, i + og i -. Jo flere vendinger jo større spænding, og man skal bevæge magneten hurtigt op og ned = også mere spænding. På grafen kan man også se at vi så har taget den med 400 vendinger, og der bliver spændingen straks mindre, og aller mindst til sidst med 200 vendinger. Hvor tæt spolen er på magneten, har også noget at sige om hvor kraftigt spændingen er, så tæt på som muligt uden at den rører. Jo stærkere magneten, jo større bliver spændingen, der kan være 2 magneter = kraftigere.
DC = jævnstrøm - bruges ved et voltmeter.
AC = Vekselstrøm
Induktionsspændingen er hvor man bevæger en magnet ift. en spole.
DC = jævnstrøm - bruges ved et voltmeter.
AC = Vekselstrøm
Induktionsspændingen er hvor man bevæger en magnet ift. en spole.
Ethen = C2H5 OH - C2H4 + H2O
Tømmermænd/ethanal = 2 x C2H5OH + O2 - C2H4O + 2 x H2O
Brintoverilte/skumpølse = 2 xH2O2 - 2 x H2O + O2
C = sort (4 huller)
H = hvid (1 hul)
O = rød (2 huller)
Vi fik til opgave, at samle de forskellige formler.
Tømmermænd/ethanal = 2 x C2H5OH + O2 - C2H4O + 2 x H2O
Brintoverilte/skumpølse = 2 xH2O2 - 2 x H2O + O2
C = sort (4 huller)
H = hvid (1 hul)
O = rød (2 huller)
Vi fik til opgave, at samle de forskellige formler.
Alkohol - Ethen
Her ses den første formel. Den første figur viser ethanol, som "crackes" og bliver omdannet til ethen + H2O (de to sidste figurer)
Tømmermænd - Ethanal
Her ses den anden formel, som viser opdannelsen af "tømmermænd" til ethanal. De første figurer viser 2 x ethanol + én O2, det omdannes derefter til 2 x ethanal + 2 x H2O.
Brintoverilte - skumpølse
Her ses så den sidste formel, som viser at H2O2 bliver skilt ad og omdannet til 2 x H2O + O2 i stedet for.
Jævnstrøm og vekselstrøm
Når vi har koplet USB linket i DC (direkte strøm), blev grafen på Capstone én lige streg, fordi det er jævnstrøm, og når vi sætter stikkene i AC (vekselstrøm), bliver grafen ujævn, forid den veksler mellem plus og minus.
vEKSELSTRØM
Dette er vekselstrøm, det ser man tydeligt da det går op og ned = AC.
JÆVNstrøm
Dette er jævnstrøm, det ser man tydeligt da den kører på 3 hele vejen = DC.
3.3 - Byg en generator
I dette forsøg skulle vi finde ud af, hvilken generator der var bedst. Vi prøvede at stille magneterne med spolerne på på forskellige måder. For at få pæren til at lyse, skulle den roterende magnet være så tæt på u-kernen som muligt. Hvis den roterende magnet var tættest på den spole med 400 vindinger, lyste pæren ikke. Så jo flere vindinger, jo mere lys.
Derefter skulle vi få to pærer til at lyse. Da vi bruge 200 vindings spolerne, lyste pærerne meget svagt, fordi de kun deler om 2 volt. Hvis man så slår den ene pære fra, stiger voltmeteret en lille smule.
Da vi bruge 400 vindings spolerne, lyste pærerne meget, da de begge delte om 4 volt. Hvis man skruede den ene pære fra, lyste den anden pærer kraftigt, og voltmeteret steg til 5 volt.
Da vi brugte 1600 vindings spolerne, lyste pærerne knap nok, men hvis man så skruede den ene fra, steg voltmeteret til 3 volt, og den ene pære begyndte at lyse. Hvis man løsnede begge pærer, steg voltmeteren rigtig meget - helt op på 15 volt.
Derefter skulle vi få to pærer til at lyse. Da vi bruge 200 vindings spolerne, lyste pærerne meget svagt, fordi de kun deler om 2 volt. Hvis man så slår den ene pære fra, stiger voltmeteret en lille smule.
Da vi bruge 400 vindings spolerne, lyste pærerne meget, da de begge delte om 4 volt. Hvis man skruede den ene pære fra, lyste den anden pærer kraftigt, og voltmeteret steg til 5 volt.
Da vi brugte 1600 vindings spolerne, lyste pærerne knap nok, men hvis man så skruede den ene fra, steg voltmeteret til 3 volt, og den ene pære begyndte at lyse. Hvis man løsnede begge pærer, steg voltmeteren rigtig meget - helt op på 15 volt.
Induktion og vekselspænding
Når man laver elektricitet på denne måde, omdanner man mekanisk energi til elektromagnetisk energi.
Man laver ikke en spænding - man induktioner en spænding
Forsøget viser at man bevæger en magnet tæt på eller ned i en spole, så opstår der induktion, dvs. elektricitet. Viseren på galvanometeret går enten til den ene eller den anden side.
Der er forskellige faktorer, der bestemmer størrelsen af den vekselstrøm, der produceres
1. Magnetens styrke
2. Magnetens rotationshastighed/hvor hurtigt vi drejer motoren, der får magneten til at køre rundt.
3. Spolens vindingsantal
4. Magnetens afstand fra polen
5. Og endelig: en jernkerne i spolen gør underværker.
0 og fase - vekselspænding
Et batteri giver en jævnspænding, dvs. en spænding, hvor spændingsforskellen hele tiden er konstant.
I generatorer produceres en vekselstrøm, hvor spændingsforskellen bølger op og ned 50 gange hvert sekund. Fra en positiv spænding til en negativ spænding og tilbage igen. På den måde bliver spændingsforskellen nul 100 gange hvert sekund.
Der er en spændingsforskel på 230 volt i stikkontakterne. Det er en gennemsnitsværdi og ikke den højeste.
De 230 volt kaldes den effektive værdi af spændingen(den brugbare spænding). Spændingsforskellen mellem de to huller i stikkontakterne svinger mellem +325 volt og -325 volt. Halvdelen af tiden har venstre hul en positiv spænding. I den anden halvdel af tiden har den en negativ spænding. Spændingen i højre hul er hele tiden nul.
Jævnspænding er konstant 230 volt, mens vekselspænding svinger mellem plus og minus.
En vekselspænding, der svinger op og ned med 325 volt som maksimum, kan omsætte samme energi som en jævnspænding på 230 volt. En pære vil altså lyse med samme intensitet, når den forsynes med en jævnspænding på 230 volt eller en vekselspænding, der bølger op og ned med maksimalværdi på 325 volt.
Det kan vises, at vekselspændingens maksimale værdi er 1,4 gange større end den effektive spænding. Der gælder, at Umaks = 1,4 * Ueff hvor Umaks er den maksimale og Ueff den effektive spænding.
5 volt er den effektive spænding som er på amperemeteret, og 1,4 er den maksimale, så det maksimale er 1,4 oven i de der er på amperemeteret.
U, spænding og volt er det samme, mens I, ampere og strømstyrke er det samme.
Man laver ikke en spænding - man induktioner en spænding
Forsøget viser at man bevæger en magnet tæt på eller ned i en spole, så opstår der induktion, dvs. elektricitet. Viseren på galvanometeret går enten til den ene eller den anden side.
Der er forskellige faktorer, der bestemmer størrelsen af den vekselstrøm, der produceres
1. Magnetens styrke
2. Magnetens rotationshastighed/hvor hurtigt vi drejer motoren, der får magneten til at køre rundt.
3. Spolens vindingsantal
4. Magnetens afstand fra polen
5. Og endelig: en jernkerne i spolen gør underværker.
0 og fase - vekselspænding
Et batteri giver en jævnspænding, dvs. en spænding, hvor spændingsforskellen hele tiden er konstant.
I generatorer produceres en vekselstrøm, hvor spændingsforskellen bølger op og ned 50 gange hvert sekund. Fra en positiv spænding til en negativ spænding og tilbage igen. På den måde bliver spændingsforskellen nul 100 gange hvert sekund.
Der er en spændingsforskel på 230 volt i stikkontakterne. Det er en gennemsnitsværdi og ikke den højeste.
De 230 volt kaldes den effektive værdi af spændingen(den brugbare spænding). Spændingsforskellen mellem de to huller i stikkontakterne svinger mellem +325 volt og -325 volt. Halvdelen af tiden har venstre hul en positiv spænding. I den anden halvdel af tiden har den en negativ spænding. Spændingen i højre hul er hele tiden nul.
Jævnspænding er konstant 230 volt, mens vekselspænding svinger mellem plus og minus.
En vekselspænding, der svinger op og ned med 325 volt som maksimum, kan omsætte samme energi som en jævnspænding på 230 volt. En pære vil altså lyse med samme intensitet, når den forsynes med en jævnspænding på 230 volt eller en vekselspænding, der bølger op og ned med maksimalværdi på 325 volt.
Det kan vises, at vekselspændingens maksimale værdi er 1,4 gange større end den effektive spænding. Der gælder, at Umaks = 1,4 * Ueff hvor Umaks er den maksimale og Ueff den effektive spænding.
5 volt er den effektive spænding som er på amperemeteret, og 1,4 er den maksimale, så det maksimale er 1,4 oven i de der er på amperemeteret.
U, spænding og volt er det samme, mens I, ampere og strømstyrke er det samme.
3.4 Tranformerens spænding
Spændingen på den primæreside (200 vindinger) er altid 2 volt, og når spolen på den sekundæreside er på 1600 vindinger, er spændingsforskellen 6,2 volt. Når spolen på den sekundæreside er på 400 vindinger, bliver spændingsforskellen kun 3,5.
Når den primære side er på 400 vindinger, og den sekundære side er på 1600 vindinger, bliver spændingsforskellen på 6,5. Så længe den primære side er mindre end den sekundære, vil volten altid stige.
Når vi så skifter den sekundære side ud med 200 vindinger, falder spændingsforskellen til 0,8 volt.
Når den primære side er på 1600 vindinger, og den sekundære er på 200, bliver der en spændingsforskel på 0,1 volt.
Når vi så bytter spolerne om, så den primære bliver på 200 vindinger, og den sekundære bliver på 1600 vindinger, stiger volten helt op til 14,1 i spændingsforskel.
Når begge spoler er på 200 vindinger, bliver spændingsforskellen 1,7 volt, og når vi bytter spolerne ud, så de begge er på 400 vindinger, bliver volten kun 1,6. Når begge spoler så er på 1600 vindinger, falder volten igen til 1,4. Det vil sige, at jo flere vindinger der er, jo mindre volt er der. Når begge spoler en ens, burde den sekundærevolt blive det samme som den primære, men det gør den ikke, da der mangler noget på den sekundære side, som fx. en pære.
Vi prøvede også at koble en pære til kredsløbet, men da der ikke var nok volt, kunne den ikke lyse.
Når den primære side er på 400 vindinger, og den sekundære side er på 1600 vindinger, bliver spændingsforskellen på 6,5. Så længe den primære side er mindre end den sekundære, vil volten altid stige.
Når vi så skifter den sekundære side ud med 200 vindinger, falder spændingsforskellen til 0,8 volt.
Når den primære side er på 1600 vindinger, og den sekundære er på 200, bliver der en spændingsforskel på 0,1 volt.
Når vi så bytter spolerne om, så den primære bliver på 200 vindinger, og den sekundære bliver på 1600 vindinger, stiger volten helt op til 14,1 i spændingsforskel.
Når begge spoler er på 200 vindinger, bliver spændingsforskellen 1,7 volt, og når vi bytter spolerne ud, så de begge er på 400 vindinger, bliver volten kun 1,6. Når begge spoler så er på 1600 vindinger, falder volten igen til 1,4. Det vil sige, at jo flere vindinger der er, jo mindre volt er der. Når begge spoler en ens, burde den sekundærevolt blive det samme som den primære, men det gør den ikke, da der mangler noget på den sekundære side, som fx. en pære.
Vi prøvede også at koble en pære til kredsløbet, men da der ikke var nok volt, kunne den ikke lyse.
3.5 lAV EN HØJSPÆNDINGSFORSKEL:
FØRSTE FORSØG:Vi har to ukerner, hvor der er 2 spoler på hver. Den primerærspole har 200 vendinger på den sekundærespole på den første ukerner er der også 200 vendinger i. Vi fører 2 ledninger fra strømforsyningen ind i den primerærspole. Så har vi to ledninger der fører fra den sekundærespole til den første spole på den anden ukerne. Den spole har 1600 vendinger. Den sidste spole der koblet til et voldmeter, og den har 400 vendinger. Fra den første ukerne er der 2 volt, og det føres videre ind i den anden ukerne, men fordi der er 4 gange så mange vendinger på den første spole end den anden, bliver volten til 0,5 V. Da modstanden er så stor fra de 2 spoler, går noget af volten tabt, og bliver derfor kun 0,2 V.
ANDET FØRSØG: Igen er der 2 ukerner. Og den primerær- og den sekundærespole har begge 1600 vendinger. Der burde gå 2 V fra den første ukerne til den anden, men fordi det er 2 spoler med 1600 vendinger, går der 0,6 V tabt, så det bliver kun 1,4 volt der går videre til den anden ukerne. På den anden ukerne har vi først en spole med 400 vendinger og en med 200 vendinger. Der burde gå 1 V videre til voltmeteret, men fordi modstanden er så stor, går der kun 0,03 ind i voltmeteret.
TREDJE FORSØG: Igen 2 ukerner. Den primerærspole har 200 vendinger, og den sekundærespole har 400 vendinger. Teoretisk set går der 2 volt ind i den første spole, og 4 volt videre til spolen med 400 vendinger. Derfor går der også 4 volt ind i den første spole på den anden ukerne, der har 200 vendinger. Teoretisk set burde der ende med at stå 8 V på voltmeteret, men da modstanden er så bliver det kun til 2 V. Den sidste spole er der 400 vendinger på.
3.7 Effektiv- og maksimal-værdi af vekselspænding
Vi har forbundet strømforsyningen med pæren, og voltmeteret med pæren. Så har vi forbundet pæren med et USB link, som vi sætter i computeren. Strømforsyningen og voltmeteret står på 5. Vi har en 6 W pære. Hvis man ganger 5 med 1,4 giver det 7 volt, og derfor passer det også at man på capstone kan se at den maksimale volt er 6,8 V. 1,4 er et forholdstal mellem maksimal og effektiv spænding. Fordi det er vekselspænding kan man lave mere volt, end der står på strømforsyningen, og fordi det hele tiden veksler mellem + og -.
3.8 Hvor meget af energien bliver til lys?
Vi har et 100 ml. bægerglas, med en pærer i. I pæren sætter vi to ledninger, der føres ind i strømforsyningen. Vi skal veje bægerglasset, pæren og de to ledninger og det er = 64 gram. Bægerglasset med 40 ml vand i + pæren + de 2 ledninger vejer = 94 gram. Vandet masse er = 30 gram. Vi skal tage temperaturen af vandet ved start og slut. Start = 23 grader. Slut = 28,0 grader.
Steget = 5 grader Tid: 40,16 min = 2409,6 sekunder. Ampere = 0,1
Vi skulle beregne hvor meget energi pæren har fået tilført fra strømforsyningen:
6,2 (volt) x 0,1 (ampere) x 2409,6 (sekunder) = 1493,8 joule.
Der er vigtigt, at vi bruger koldt vand, fordi så er det nemmere at varme op. Det SKAL være et 100 ml. bægerglas, og det skal gerne være et plastkrus - pæren skal være dækket af vand. Temperaturen skal stige i alt 5 grader.
Steget = 5 grader Tid: 40,16 min = 2409,6 sekunder. Ampere = 0,1
Vi skulle beregne hvor meget energi pæren har fået tilført fra strømforsyningen:
6,2 (volt) x 0,1 (ampere) x 2409,6 (sekunder) = 1493,8 joule.
Der er vigtigt, at vi bruger koldt vand, fordi så er det nemmere at varme op. Det SKAL være et 100 ml. bægerglas, og det skal gerne være et plastkrus - pæren skal være dækket af vand. Temperaturen skal stige i alt 5 grader.
3.9 et genopladeligt batteri:
Vi har en strømforsyning, hvor vi forbinder 2 ledninger til 2 blyplader. Dem tager vi ned i fortyndet svovlsyre. En anden ledning er ført til en pære. Vi oplader batteriet (blypladerne i svovlsyren) i 2 minutter og fører den til pæren, det er en 6 volts pærer, så derfor kan den ikke lyse uden at strømforsyningen er tilsluttet. vi tilslutter en elmotor, og oplader igen batteriet op i 2 minutter, vi frakobler strømmen og man kan mærke, at motoren stille køre rundt, derfor har vi lavet et genopladeligt batteri. Vi finder ud af, at energien i vores batteri er 72, det har vi regnet ud ved at tage 6, som er volt, 0,1 som er ampere og 120 som giver 72 joule - som er energien i batteriet.
3.11 FREMSTILLING AF HYDROGEN:
Vi har forbundet strømforstyningen med et elektrolysekar - minus skal forbindes der hvor reagensglasset er. Elektrolysekaret er fyldt halvt op med vand, vi sætter et reagensglad på en af elektroderne. I reagensglasset er der også vand. Oven i vandet i elektrolysekarret har vi hældt 10 ml. svovlsyre. Spændingsforskellen er 24,7 (volt) og strømstyrken er 0,02. (ampere) Vi skiller vandet af, så hydrogen kommer op i reagensglasset og oxygen kommer op af den anden elektrode. Vi skiller 2H20, så hydrogen er for sig selv og oxygen er for sig selv. Efter 18 minutter er reagensglasset fyldt næsten halvt op med hydrogen.