Gå til hovedindhold

Roterende juletræ

I dette forsøg kan du lave verdens mest simple elektriske motor.

Teknologi eller teknisk udstyr der bruges i forsøget

Et batteri er en analog lav-teknologi. Det har en negativ og positiv ende. Der løber elektroner fra den negative til den positive ende når batteriet tilsluttes et kredsløb. Alligevel siger vi strømmen går fra plus til minus. Strømmen er forårsaget af kemiske reaktioner inde i batteriet. Læs mere om batteriet her

Permanente magneter er en analog lav-teknologi. De fremstilles ved at magnetisere et materiale, der efterfølgende forbliver magnetisk i lang tid. Læs mere om magneter her

Inspiration til variable du kan arbejde med i forsøget

Undersøg, hvad der sker, hvis I skifter magneten ud med en stærkere magnet. Kan I fx skifte en ferromagnet ud med en neodymmagnet?

Undersøg, hvad der sker, hvis I skifter tykkelsen på ledningen.

Undersøg, hvad der sker, hvis I prøver med et andet batteri.

Prøv at vende batteriet om og derved strømmens retning.

Placer ledningen forskellige steder på magneten, i bunden eller på siden.


Vejledning til forsøget


VIGTIGT - læs dette sikkerhedsafsnit, inden du går i gang

Hold magneten væk fra mobiltelefoner, kreditkort m.m.

Materialer du skal 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

Aktivitetsvejledning

  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.

Dataopsamling

Undersøg nogle af dine variable og forklar hvordan og hvorfor de påvirker forsøget.

Faglig 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.