Gå til hovedindhold

Roterende juletræ

Inden du starter

Det kan du bruge:

  • En lille magnet
  • En skrue
  • Et 1,5 volts batteri
  • En ca. 10 cm lang ledning, af-isoleret i begge ender
  • Evt. et juletræ af pap

Sikkerhed:
Hold magneten væk fra mobiltelefoner, kreditkort m.m.

Pris pr. forsøg:
10 kr.

Sådan gør du

  1. Sæt magneten på skruens hoved. Juletræet i pap er kun til pynt - det sættes uden på skruen, så skruens hoved med magneten på udgør juletræsfoden.
  2. Sæt skruens spids op mod batteriets minus-pol.
  3. Hold ledningens ene ende på batteriets plus-pol (hold ledningen på plads ved at presse ledningen sammen med batteriet) og placer den anden ende af ledningen på siden af magneten. Skruen med juletræet på begynder at dreje rundt.

Hvis juletræet holder op med at rotere: Der dannes en belægning på den frie stump ledning. Brug en saks eller kniv til at skrabe kobberet rent. Så kan træet rotere igen.

Hvad tror du?

  • Gæt hvad der skal ske hvis du vender magneten? Prøv det.
  • Regn ud hvorfor motoren IKKE virker hvis du holder ledningen mod bunden af magneten.

Forklaring

Juletræet er verdens simpleste elektromotor
Når ledningen sluttes til magneten, løber der en kraftig strøm gennem ledningen til overfladen på magneten. Op langs skruens overflade og tilbage gennem batteriet.

Når strømmen passerer magneten, på vej ind mod skruen, går den gennem et kraftigt magnetfelt. I en elektromotor løber strømmen i en spole med mange ledere, der ligger i magnetfeltet. I det roterende juletræ er det kun en enkelt leder, nemlig metallaget på magneten. I begge tilfælde bliver strømmen påvirket med en kraft, der er vinkelret på strømmens retning og vinkelret på magnetfeltets retning, dvs. en kraft, der forsøger at rotere magneten - og gør det.

Den samme kraft udnyttes til at styre ladede partiklers bevægelse, f.eks. i traditionelle fjernsynskærme, hvor elektroner fra fjernsynets katode styres ud på skærmen ved regulering af det magnetiske felt. Herved er det muligt at bestemme hvilke dele af skærmen, der skal lyse hvornår.

Diodelygter
Udnyttelsen af samspillet mellem det magnetiske felt og en elektriske strøm gør det muligt, at omdanne den elektriske energi til mekanisk energi. Det modsatte er også muligt, altså at have en mekanisk energi og omsætte den til elektrisk strøm. Dette udnyttes blandt andet i de nye diodecykellygter, hvor en kraftig magnet føres hurtigt forbi en ledning med mange viklinger. Herved overføres energi fra hjulets rotation, eller induceres som det hedder, til en elektrisk strøm i ledningen, der er forbundet med en diodelygte, der herved lyser. Princippet er det samme i den ældre model af dynamolygten.