Maszyna oświetleniowa

Małe diody LED są zapalane poprzez indukcję

Wpis od: Dr. Klaus Wiebel, Freiburg, Niemcy

Online od: 27.11.2007

Gdy magnetofilny nauczyciel fizyki tworzy nowe stanowiska doświadczalne, może powstać coś takiego (zob. zdjęcie).

Ten element opracowałem w 2005 roku na festiwal nauki w Korei i zebrałem za niego wiele uznania.

Poniżej znajduje się opis skierowany do odwiedzających wykonujących eksperymenty:

Co należy zrobić?

Trzymaj przezroczystą rurkę pionowo przed sobą, tak aby patrzeć na małe lampeczki w jej wnętrzu.
Obróć rurkę szybko o 180° do góry nogami. W środku rurki spadną wtedy na dół dwa magnesy kuliste.

Co obserwować?

Obserwuj lampeczki, gdy kulki w rurce spadają przez małe miedziane cewki z drutu.
Powtórz czynność kilka razy i zadbaj o to, aby para kulek mogła spadać szybko.
Zwróć szczególną uwagę na pierwszą i ostatnią lampeczkę.

To pomoże Ci to zrozumieć:

W pionowej rurze spada para złożona z 2 kul magnetycznych. Wokół nich znajduje się pole magnetyczne. Kule spadają przez wnętrze cewek z miedzianego drutu. Małe cewki z 200 zwojami początkowo nie mają wewnątrz siebie pola magnetycznego. Gdy para kul spada przez cewkę, wprowadza swoje pole magnetyczne do cewki: w cewce nagle pojawia się również pole magnetyczne. Pole magnetyczne w cewce zmienia się więc z "zera" na "silne".

Gdy pole magnetyczne w cewce się zmienia, w cewce indukuje się (powstaje) napięcie elektryczne. Jeśli obwód zwojów cewki jest zamknięty, płynie prąd elektryczny.

Pomiędzy dwoma końcami drutu każdej cewki wlutowana jest mała lampka. Cewka jest więc zamknięta przez lampkę. Prąd elektryczny płynie przez lampkę i wtedy lampka się zapala.

Kiedy kule startują z góry, nie są jeszcze wystarczająco szybkie, aby wywołać gwałtowną zmianę pola magnetycznego w cewce. Dlatego 1. lampka zazwyczaj jeszcze się nie zapala.

To jednak nie są zwykłe żarówki, lecz diody świecące. Potrzebują znacznie mniej energii elektrycznej, aby świecić.

Dr. Klaus Wiebel, Wyższa Szkoła Pedagogiczna we Freiburgu, Katedra Fizyki
Kierownictwo projektu: