ΔΙΑΔΡΑΣΙΚΕ ΠΡΟΟΜΟΙΩΕΙ ΦΤΙΚΗ ΓΤΜΝΑΙΟΤ

Transcript

1 ΔΙΑΔΡΑΣΙΚΕ ΠΡΟΟΜΟΙΩΕΙ ΦΤΙΚΗ ΓΤΜΝΑΙΟΤ Ηλεκηρική ενέργεια S.A.E Simulation Aided Education 1

2 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 1. Πεηξακαηηθή κειέηε ηνπ θαηλόκελνπ Σδάνπι 3 2. Δξκελεία ηνπ θαηλόκελνπ Σδάνπι 5 3. Γηέιεπζε ειεθηξηθνύ ξεύκαηνο κέζα από πγξά ζώκαηα 6 4. Δξκελεία ηεο δηέιεπζεο ειεθηξηθνύ ξεύκαηνο κέζα από πγξά ζώκαηα 7 5. Πωο έλα άηνκν ηξέπεηαη ζε ηόλ 8 6. Ηιεθηξόιπζε 9 7. Σν πείξακα ηνπ Έξζηελη Ο ειεθηξνκαγλήηεο Σν καγλεηηθό πεδίν ελόο πελίνπ Δλέξγεηα καγλεηηθνύ πεδίνπ Γύλακε ηνπ καγλεηηθνύ πεδίνπ ζε ξεπκαηνθόξν αγωγό Η ειεθηξηθή γελλήηξηα ηνπ Μ. Φαξαληέπ Ηιεθηξνγελλήηξηα 17 2

3 ΘΕΡΜΙΚΑ ΑΠΟΣΕΛΕΜΑΣΑ ΣΟΤ ΗΛΕΚΣΡΙΚΟΤ ΡΕΤΜΑΣΟ 1. Πειραμαηική μελέηη ηοσ θαινόμενοσ Σζάοσλ θνπόο ηεο πξνζνκνίωζεο είλαη ε θαηαλόεζε ηνπ θαηλόκελνπ Σδάνπι. ύκθωλα κε ην θαηλόκελν Σδάνπι όηαλ έλαο αληηζηάηεο δηαξξέεηαη από ξεύκα ηόηε παξάγεη ζεξκόηεηα. Από ηελ πεηξακαηηθή κειέηε ηνπ θαηλόκελνπ πξνθύπηεη όηη ε πνζόηεηα Q ηεο ζεξκόηεηαο είλαη: α) Αλάινγε ηνπ ρξόλνπ t δηέιεπζεο ηνπ ξεύκαηνο β) Αλάινγε ηεο αληίζηαζεο R ηνπ αληηζηάηε γ) Αλάινγε ηνπ ηεηξαγώλνπ ηεο έληαζεο i ηνπ ξεύκαηνο Άξα Q =i 2 Rt ηελ πξνζνκνίωζε ηνπ πεηξάκαηνο ρξεζηκνπνηνύκε κηα κπαηαξία ζηαζεξήο ηάζεο 200V, έλα ξννζηάηε ωο κεηαβιεηή αληίζηαζε, έλα ζεξκόκεηξν, ρξνλόκεηξν θαη ακπεξόκεηξν. Μπνξνύκε λα κεηαβάιινπκε ηελ αληίζηαζε θαη λα δνύκε ην πνζό ηεο ζεξκόηεηαο πνπ εθιύεηαη ζε θάπνην ρξνληθό δηάζηεκα. Σαπηόρξνλα βιέπνπκε θαη ηελ έληαζε ηνπ ξεύκαηνο. Άξα κειεηάκε ην θαηλόκελν κόλν ωο πξνο ηηο παξακέηξνπο από ηηο παξακέηξνπο R, t. Με ην πείξακα θαηαλννύκε ην θαηλόκελν Σδάνπι. Παξάκεηξνη Πξνγξάκκαηνο 1. Μεηαβιεηή αληίζηαζε Παίξλεη ζεηηθέο ηηκέο έωο 1000 Ω. 3

4 Δίλαη ε κεηαβιεηή αληίζηαζε (ξννζηάηεο) ηνπ πεηξάκαηνο. 2. Αξρηθή ζεξκνθξαζία Παίξλεη ζεηηθέο ηηκέο έωο 100 Κειζίνπ. Δίλαη ε ζεξκνθξαζία ζηελ αξρή ηνπ πεηξάκαηνο. Σελ ηειηθή ηελ δηαβάδνπκε ζην ζεξκόκεηξν. 3. Χξόλνο παξαηήξεζεο Παίξλεη ηηκέο κεγαιύηεξεο ηνπ 0.1 sec. Δίλαη ν ρξόλνο πνπ ν αληηζηάηεο δηαξξέεηαη από ξεύκα. Μπνξνύκε λα βιέπνπκε ηηο ηηκέο ηνπ ζην ξνιόη ηεο πξνζνκνίωζεο. 4. Χξνληθό βήκα παξαηήξεζεο Παίξλεη ζεηηθέο ηηκέο ζε sec. 4

5 ΘΕΡΜΙΚΑ ΑΠΟΣΕΛΕΜΑΣΑ ΣΟΤ ΗΛΕΚΣΡΙΚΟΤ ΡΕΤΜΑΣΟ 2. Ερμηνεία ηοσ θαινόμενοσ Σζάοσλ θνπόο ηεο πξνζνκνίωζεο είλαη ε εξκελεία ηνπ θαηλόκελνπ Σδάνπι. ηελ πξνζνκνίωζε δείρλεηαη ε θίλεζε ελόο ειεύζεξνπ ειεθηξνλίνπ κέζα ζε κεηαιιηθό αγωγό, όηαλ αγωγόο δηαξξέεηαη από ειεθηξηθό ξεύκα. Παξαηεξνύκε πωο ην ειεθηξόλην θαηά ηελ θίλεζε ηνπ πξνζθξνύεη ζηα ζεηηθά ηόληα ηνπ κεηάιινπ, ηα νπνία ηαιαληώλνληαη. Καηά ηελ θξνύζε κεηαθέξεηαη ελέξγεηα από ην ειεθηξόλην ζηα ηόληα θαη άξα απμάλεηαη ε ζεξκνθξαζία ηνπ πιηθνύ ηνπ αληηζηάηε κε απνηέιεζκα λα εθπέκπεηαη ζεξκόηεηα ζην πεξηβάιινλ. Με ην πείξακα θαηαλνείηαη ην θαηλόκελν Σδάνπι. Παξάκεηξνο Πξνγξάκκαηνο Ρπζκόο Πξνζνκνίωζεο Παίξλεη ηηκέο από έωο 5. Όζν απμάλεηαη ηελ ηηκή ηεο παξακέηξνπ ηόζν πην γξήγνξα εθηειείηαη ην πξόγξακκα. 5

6 ΥΗΜΙΚΑ ΑΠΟΣΕΛΕΜΑΣΑ ΣΟΤ ΗΛΕΚΣΡΙΚΟΤ ΡΕΤΜΑΣΟ 3. Διέλεσζη ηλεκηρικού ρεύμαηος μέζα από σγρά ζώμαηα θνπόο ηεο πξνζνκνίωζεο είλαη λα δείμεη όηη άιια πγξά επηηξέπνπλ ηε δηέιεπζε ηνπ ειεθηξηθνύ ξεύκαηνο θαη άιια όρη. Η πξνζνκνίωζε ρωξίδεηαη ζε δύν θάζεηο. ηε πξώηε θάζε δείρλεηαη όηη ην ξεύκα δελ δηέξρεηαη κέζα από θαζαξό λεξό κε απνηέιεζκα ν ιακπηήξαο δελ θωηίδεη. ηε δεύηεξε θάζε δείρλεηαη όηη ην ξεύκα δηέξρεηαη κέζα από λεξό πνπ πεξηέρεη ριωξηνύρν λάηξην κε απνηέιεζκα ν ιακπηήξαο θωηίδεη. Με ην πείξακα δείρλεηαη όηη άιια πγξά επηηξέπνπλ ηε δηέιεπζε ηνπ ειεθηξηθνύ ξεύκαηνο θαη άιια όρη. Παξάκεηξνο Πξνγξάκκαηνο Ρπζκόο Πξνζνκνίωζεο Παίξλεη ηηκέο από έωο 5. Όζν απμάλεηαη ηελ ηηκή ηεο παξακέηξνπ ηόζν πην γξήγνξα εθηειείηαη ην πξόγξακκα 6

7 ΥΗΜΙΚΑ ΑΠΟΣΕΛΕΜΑΣΑ ΣΟΤ ΗΛΕΚΣΡΙΚΟΤ ΡΕΤΜΑΣΟ 4. Ερμηνεία ηης διέλεσζης ηλεκηρικού ρεύμαηος μέζα από σγρά ζώμαηα θνπόο ηεο πξνζνκνίωζεο είλαη λα εξκελεύζεη ηε δηέιεπζε ηνπ ειεθηξηθνύ ξεύκαηνο κέζα από πγξά ζώκαηα. Γηα ην ιόγν απηό δείρλεηαη δηάιπκα ριωξηνύρνπ λαηξίνπ κε δύν ειεθηξόδηα. Σα δηάιπκα απνηειείηαη από αξλεηηθά ηόληα ριωξίνπ θαη ζεηηθά ηόληα λαηξίνπ. Σα ειεθηξόδηα ζπλδένληαη κε ηνπο πόινπο κπαηαξίαο. Απηό πνπ ζπλδέεηαη κε ηνλ ζεηηθό πόιν ιέγεηαη άλνδνο θαη απηό κε ην αξλεηηθό θάζνδνο. Σα αξλεηηθά ηόληα θηλνύληαη πξνο ηελ άλνδν θαη ηα ζεηηθά πξνο ηελ θάζνδν. Η πξαγκαηηθή θνξά ηνπ ξεύκαηνο είλαη ε θνξά ηωλ αξλεηηθώλ ηόληωλ ριωξίνπ. Με ην πείξακα εξκελεύεηαη ε δηέιεπζε ηνπ ειεθηξηθνύ ξεύκαηνο κέζα από πγξά ζώκαηα. Παξάκεηξνο Πξνγξάκκαηνο Ρπζκόο Πξνζνκνίωζεο Παίξλεη ηηκέο από έωο 5. Όζν απμάλεηαη ηελ ηηκή ηεο παξακέηξνπ ηόζν πην γξήγνξα εθηειείηαη ην πξόγξακκα. 7

8 ΥΗΜΙΚΑ ΑΠΟΣΕΛΕΜΑΣΑ ΣΟΤ ΗΛΕΚΣΡΙΚΟΤ ΡΕΤΜΑΣΟ 5. Πως ένα άηομο ηρέπεηαι ζε ιόν θνπόο ηεο πξνζνκνίωζεο είλαη λα εμεγήζεη ηελ δεκηνπξγία ηόληωλ από νπδέηεξα άηνκα. Γείρλεηαη έλα άηνκν λαηξίνπ θαη έλα άηνκν ριωξίνπ κε ηα ειεθηξόληά ηνπο λα πεξηζηξέθνληαη. Κάπνηα ζηηγκή ην ειεθηξόλην ηεο εμωηεξηθήο ζηηβάδαο ηνπ λαηξίνπ αθήλεη ηε ζέζε ηνπ θαη κεηαπεδά ζηελ εμωηεξηθή ζηηβάδα ηνπ ριωξίνπ. Έηζη ην άηνκν ηνπ λαηξίνπ ηξέπεηαη ζε ζεηηθό ηόλ θαη ην άηνκν ηνπ ριωξίνπ ζε αξλεηηθό ηόλ. πκπέξαζκα από ηελ πξνζνκνίωζε Με ηε πξνζνκνίωζε εμεγείηαη ε δεκηνπξγία ηόληωλ. Παξάκεηξνο Πξνγξάκκαηνο Ρπζκόο Πξνζνκνίωζεο Παίξλεη ηηκέο από έωο 5. Όζν απμάλεηαη ηελ ηηκή ηεο παξακέηξνπ ηόζν πην γξήγνξα εθηειείηαη ην πξόγξακκα 8

9 ΥΗΜΙΚΑ ΑΠΟΣΕΛΕΜΑΣΑ ΣΟΤ ΗΛΕΚΣΡΙΚΟΤ ΡΕΤΜΑΣΟ 6. Ηλεκηρόλσζη θνπόο ηεο πξνζνκνίωζεο είλαη παξνπζηάζεη ηνπ θαηλόκελνπ ηεο ειεθηξόιπζεο. Γηα ην ιόγν απηό δείρλεηαη δηάιπκα ριωξηνύρνπ λαηξίνπ κε δύν ειεθηξόδηα. Σα δηάιπκα απνηειείηαη από αξλεηηθά ηόληα ριωξίνπ θαη ζεηηθά ηόληα λαηξίνπ. Σα ειεθηξόδηα ζπλδένληαη κε ηνπο πόινπο κπαηαξίαο. Απηό πνπ ζπλδέεηαη κε ηνλ ζεηηθό πόιν ιέγεηαη άλνδνο θαη απηό κε ην αξλεηηθό θάζνδνο. Σα αξλεηηθά ηόληα ηνπ ριωξίνπ έιθνληαη από ηελ άλνδν θαη ζρεκαηίδνπλ θπζαιίδεο ριωξίνπ. Σα ζεηηθά ηόληα ηνπ λαηξίνπ έιθνληαη από ηελ θάζνδν θαη δίλνπλ νπδέηεξν κεηαιιηθό λάηξην. Με ην πείξακα παξνπζηάδεηαη ην θαηλόκελν ηεο ειεθηξόιπζεο. Παξάκεηξνο Πξνγξάκκαηνο Ρπζκόο Πξνζνκνίωζεο Παίξλεη ηηκέο από έωο 5. Όζν απμάλεηαη ηελ ηηκή ηεο παξακέηξνπ ηόζν πην γξήγνξα εθηειείηαη ην πξόγξακκα. 9

10 ΜΑΓΝΗΣΙΚΑ ΑΠΟΣΕΛΕΜΑΣΑ ΣΟΤ ΗΛΕΚΣΡΙΚΟΤ ΡΕΤΜΑΣΟ 7. Σο πείραμα ηοσ Έρζηενη θνπόο ηεο πξνζνκνίωζεο είλαη ε παξνπζίαζε ηνπ πεηξάκαηνο ηνπ Δξζηελη θαη ε δηαηύπωζε ηνπ αληίζηνηρνπ ζπκπεξάζκαηνο. Γηα ην ιόγν απηό δείρλεηαη ε αληίζηνηρε πεηξακαηηθή δηάηαμε, δειαδή έλαο αγωγόο πνπ ζπλδέεζαη ζε κπαηαξία ξεύκαηνο θαη κηα καγλεηηθή βειόλα δηπιά ζηνλ αγωγό. Παξαηεξνύκε όηη όηαλ ν αγωγόο δηαξξέεζαη από ειεθηξηθό ξεύκα ε καγλεηηθή βειόλα πξνζαλαηνιίδεηαη θάζεηα ζηνλ αγωγό. Ο πξνζαλαηνιηζκόο απηόο νθείιεηαη ζηε δεκηνπξγία καγλεηηθνύ πεδίνπ από ην ειεθηξηθό ξεύκα. Σν καγλεηηθό πεδίν αζθεί δύλακε ζηε βειόλα θαη ηελ πξνζαλαηνιίδεη θάζεηα ζηνλ αγωγό. Με ην πείξακα παξνπζηάδεηαη ην πείξακα ηνπ Δξζηελη θαη δηαηππώλεηαη ην αληίζηνηρν ζπκπέξαζκα. Παξάκεηξνη Πξνγξάκκαηνο 1. Θέζε Μαγλεηηθήο Βειόλαο Παίξλεη ηηκέο από έωο 0.25 m. Η παξάκεηξνο απηή θαζνξίδεη ηε ζέζε ηεο καγλεηηθήο βειόλαο πάλω ζην ηξαπέδη. Αλ βάιιεηε κεδέλ ε βειόλα ζα ηνπνζεηεζεί ζην θέληξν ηνπ ηξαπεδηνύ. 2. Ρπζκόο Πξνζνκνίωζεο Παίξλεη ηηκέο από έωο 5. Όζν απμάλεηαη ηελ ηηκή ηεο παξακέηξνπ ηόζν πην γξήγνξα εθηειείηαη ην πξόγξακκα 10

11 ΜΑΓΝΗΣΙΚΑ ΑΠΟΣΕΛΕΜΑΣΑ ΣΟΤ ΗΛΕΚΣΡΙΚΟΤ ΡΕΤΜΑΣΟ 8. Ο ηλεκηρομαγνήηης θνπόο ηεο πξνζνκνίωζεο είλαη λα δεηρζεί όηη όηαλ έλα ζωιελνεηδέο δηαξξέεηαη από ειεθηξηθό ξεύκα ηόηε ζπκπεξηθέξεηαη ωο θπζηθόο καγλήηεο. Γηα ην ιόγν απηό δείρλεηαη ε αληίζηνηρε πεηξακαηηθή δηάηαμε, δειαδή έλα ζωιελνεηδέο πνπ ζπλδέεζαη ζε κπαηαξία ξεύκαηνο. Η πξνζνκνίωζε απνηειείηαη από δπν θάζεηο. ηελ πξώηε θάζε παξαηεξνύκε όηη ην έλα άθξν ηνπ πελίνπ έιθεη ξηλίζκαηα ζηδήξνπ. ηελ δεύηεξε θάζε παξαηεξνύκε όηη ην έλα άθξν ηνπ πελίνπ λα έιθεη ην βόξην πόιν κηαο καγλεηηθήο βειόλαο θαη ηα άιιν άθξν ην λόηην πόιν κηαο καγλεηηθήο βειόλαο. Γειαδή ην ζωιελνεηδέο όηαλ δηαξξέεηαη από ξεύκα ζπκπεξηθέξεηαη ζαλ θπζηθόο καγλήηεο. Λέκε όηη ην ξεπκαηνθόξν ζωιελνεηδέο είλαη έλα ειεθηξνκαγλήηεο. Με ην πείξακα δείρλεηαη ε θαηαζθεπή θαη ζπκπεξηθνξά ελόο ειεθηξνκαγλήηε. Παξάκεηξνο Πξνγξάκκαηνο Ρπζκόο Πξνζνκνίωζεο Παίξλεη ηηκέο από έωο 5. Όζν απμάλεηαη ηελ ηηκή ηεο παξακέηξνπ ηόζν πην γξήγνξα εθηειείηαη ην πξόγξακκα. 11

12 ΜΑΓΝΗΣΙΚΑ ΑΠΟΣΕΛΕΜΑΣΑ ΣΟΤ ΗΛΕΚΣΡΙΚΟΤ ΡΕΤΜΑΣΟ 9. Σο μαγνηηικό πεδίο ενός πηνίοσ θνπόο ηεο πξνζνκνίωζεο είλαη ε κειέηε ηνπ καγλεηηθνύ πεδίνπ ελόο πελίνπ πνπ δηαξξέεηαη από ειεθηξηθό ξεύκα. Η πξνζνκνίωζε απνηειείηαη από δπν θάζεηο. ηελ πξώηε θάζε δείρλεηαη ην καγλεηηθό πεδίν ελόο θπζηθνύ καγλήηε θαη πωο ην πεδίν απηό αζθεί δύλακε ζε δηάθνξεο καγλεηηθέο βειόλεο. Παξαηεξνύκε όηη νη καγλεηηθέο βειόλεο πξνζαλαηνιίδνληαη παξάιιεια ζηηο καγλεηηθέο γξακκέο ηνπ πεδίνπ. ηε δεύηεξε θάζε δείρλεηαη ην καγλεηηθό πεδίν ελόο πελίνπ πνπ δηαξξέεηαη από ειεθηξηθό ξεύκα θαη πωο ην πεδίν απηό αζθεί δύλακε ζε δηάθνξεο καγλεηηθέο βειόλεο. Παξαηεξνύκε όηη νη καγλεηηθέο βειόλεο πξνζαλαηνιίδνληαη παξάιιεια ζηηο καγλεηηθέο γξακκέο ηνπ πεδίνπ. Δπίζεο όπωο δηαπηζηώλνπκε ην καγλεηηθό πεδίν ηνπ ειεθηξνκαγλήηε είλαη όκνην κε ην καγλεηηθό πεδίν ηνπ θπζηθνύ καγλήηε. Με ην πείξακα δείρλεηαη ε κνξθή ηνπ καγλεηηθνύ πεδίνπ ελόο πελίνπ πνπ δηαξξέεηαη από ειεθηξηθό ξεύκα. 12

13 ΜΑΓΝΗΣΙΚΑ ΑΠΟΣΕΛΕΜΑΣΑ ΣΟΤ ΗΛΕΚΣΡΙΚΟΤ ΡΕΤΜΑΣΟ 10. Ενέργεια μαγνηηικού πεδίοσ θνπόο ηεο πξνζνκνίωζεο είλαη ε κειέηε ηεο ελέξγεηαο ηνπ καγλεηηθνύ πεδίνπ. Γηα ην ιόγν απηό ζηελ πξνζνκνίωζε ρξεζηκνπνηνύκε έλα ειεθηξηθό θύθιωκα πνπ πεξηιακβάλεη κηα κπαηαξία, έλα ειεθηξηθό δηαθόπηε, έλα ιακπηήξα θαη έλα πελίν. Η πξνζνκνίωζε απνηειείηαη από δύν θάζεηο. Η πξώηε θάζε αληηζηνηρεί ζηε ιεηηνπξγία ηνπ θπθιώκαηνο. ηε θάζε απηή ν ιακπηήξαο παίξλεη ειεθηξηθή ελέξγεηα από ηελ κπαηαξία θαη εθπέκπεη θωηεηλή θαη ζεξκηθή ελέξγεηα ζην πεξηβάιινλ. Όκνηα ην πελίν παίξλεη ειεθηξηθή ελάξγεηα από ηελ κπαηαξία θαη ηελ κεηαηξέπεη ζε καγλεηηθή ελέξγεηα πνπ απνζεθεύεηαη ζην καγλεηηθό πεδίν πνπ ζρεκαηίδεηαη γύξν από απηό. Η δεύηεξε θάζε αληηζηνηρεί ζηε δηαθνπή ηνπ θπθιώκαηνο Παξαηεξνύκε όηη ν ιακπηήξαο θωηνβνιεί έληνλα γηα κηα ζηηγκή θαη κεηά ζβήλεη.. ηε θάζε απηή ην πελίν ράλεη ηελ καγλεηηθή ελέξγεηα ηνπ πεδηνπ ηνπ πνπ κεηαηξέπεηαη ζε ειεθηξηθή ηελ νπνία δέρεηαη ν ιακπηήξαο γηα λα δώζεη κε ηε ζεηξά ηνπ θωηεηλή θαη ζεξκηθή ελέξγεηα ζην πεξηβάιινλ. Με ην πείξακα θαηαλνείηαη ε ελέξγεηα ηνπ καγλεηηθνύ πεδίνπ ειεθηξνκαγλήηε. 13

14 ΜΑΓΝΗΣΙΚΑ ΑΠΟΣΕΛΕΜΑΣΑ ΣΟΤ ΗΛΕΚΣΡΙΚΟΤ ΡΕΤΜΑΣΟ 11. Δύναμη ηοσ μαγνηηικού πεδίοσ ζε ρεσμαηοθόρο αγωγό θνπόο ηεο πξνζνκνίωζεο είλαη ε κειέηε ηεο δύλακεο πνπ αζθεί ην καγλεηηθό πεδίν ζε ξεπκαηνθόξν αγωγό. Γηα ην ιόγν απηό ζηελ πξνζνκνίωζε ρξεζηκνπνηνύκε έλα ειεθηξηθό θύθιωκα πνπ πεξηιακβάλεη κηα κπαηαξία, έλα ειεθηξηθό δηαθόπηε θαη έλα αγωγό πνπ βξίζθεηαη κέζα ζην νκνγελέο καγλεηηθό πεδίν ελόο θπζηθνύ καγλήηε. Η πξνζνκνίωζε απνηειείηαη από ηξεηο θάζεηο. ηελ πξώηε θάζε παξαηεξνύκε ηελ θίλεζε ηνπ αγωγνύ όηαλ δηαξξέεζαη από ειεθηξηθό ξεύκα. ηε δεύηεξε θάζε αληηζηξέθνπκε ηνπο πόινπο ηεο κπαηαξίαο (άξα αληηζηξέθεηαη θαη ε θνξά ηνπ ξεύκαηνο) νπόηε παξαηεξνύκε όηη ν αγωγόο θηλείηαη ζηελ αληίζεηε θαηεύζπλζε. ηε ηξίηε θάζε αληηζηξέθνπκε ηνπο πόινπο ηεο κπαηαξίαο αιιά θαη ηε θνξά ηνπ καγλεηηθνύ πεδίνπ (αιιάδνληαο ηε ζέζε ηνπ καγλήηε ώζηε ν λόηηνο πόινο λα είλαη ζηελ επάλω πιεπξά) νπόηε παξαηεξνύκε όηη ν αγωγόο θηλείηαη ζηελ θαηεύζπλζε όπωο ζηελ πξώηε θάζε. Με ην πείξακα κειεηάκε ηε δύλακε πνπ αζθεί ην καγλεηηθό πεδίν ζε ξεπκαηνθόξν αγωγό. 14

15 ΗΛΕΚΣΡΙΚΗ ΚΑΙ ΜΗΥΑΝΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ 12. Η ηλεκηρική γεννήηρια ηοσ Μ. Φαρανηέσ θνπόο ηεο πξνζνκνίωζεο είλαη ε παξνπζίαζε ηεο ειεθηξηθήο γελλήηξηαο ηνπ Φαξαληέπ θαζώο θαη ε θαηαλόεζε ηεο ιεηηνπξγίαο ηεο. Γηα ην ιόγν απηό ζηελ πξνζνκνίωζε δείρλεηαη έλα θύθιωκα πνπ πεξηιακβάλεη έλα κεηαιιηθό δίζθν κέζα ζην νκνγελέο καγλεηηθό πεδίν ελόο θπζηθνύ καγλήηε. Έλα κεηαιιηθό έιαζκα αθνπκπάεη ζηελ πεξηθέξεηα ηνπ κεηαιιηθνύ δίζθνπ θαη έλα άιιν ζηνλ άμνλα ηνπ θηλεηήξα. Σέινο ζην θύθιωκα πεξηιακβάλεηαη κηα ωκηθή αληίζηαζε θαη έλα ακπεξνκεηξν. Ο δίζθνο ζηεξίδεηαη ζε έλα θηλεηήξα (κνηέξ) πνπ παίξλεη ελέξγεηα από ην ειεθηξηθό δίθηπν (πξίδα). Παξαηεξνύκε όηη όηαλ ιεηηνπξγεί ν θηλεηήξαο θαη ν δίζθνο πεξηζηξέθεηαη ε έλδεημε ηνπ ακπεξόκεηξνπ είλαη δηαθνξεηηθή από ην κεδέλ. Γειαδή ην θύθιωκα πνπ πεξηιακβάλεη ην ακπεξόκεηξν, ηελ ωκηθή αληίζηαζε θαη ηνλ πεξηζηξεθόκελν κεηαιιηθό δίζθν δηαξξέεηαη από ξεύκα.. ην εξώηεκα πνηα είλαη ε πεγή ηνπ ξεύκαηνο, ε απάληεζε είλαη ν πεξηζηξεθόκελνο κεηαιιηθόο δίζθνο κέζα ζην νκνγελέο καγλεηηθό πεδίν. Η πεγή απηή ιέγεηαη θαη γελλήηξηα ηνπ Φαξαληέπ. Σν πξόγξακκα δίλεη ηε δπλαηόηεηα λα κεηαβάιινπκε ηε ζπρλόηεηα πεξηζηξνθήο ηνπ δίζθνπ θαη λα βιέπνπκε ζην ακπεξόκεηξν πωο κεηαβάιιεηαη ε έληαζε ηνπ ξεύκαηνο ζην θύθιωκα. Με ην πείξακα δείρλεηαη ε ιεηηνπξγία ηεο ειεθηξηθήο γελλήηξηαο ηνπ Φαξαληέπ. Παξάκεηξνη Πξνγξάκκαηνο 1. πρλόηεηα Πεξηζηξνθήο Μεηαιιηθνύ Γίζθνπ 15

16 Παίξλεη ζεηηθέο ηηκέο έωο θαη 50 rad/sec. Με ηελ παξάκεηξν απηή κπνξνύκε λα κεηαβάιινπκε ηε ζπρλόηεηα πεξηζηξνθήο ηνπ δίζθνπ θαη λα βιέπνπκε ζην ακπεξόκεηξν πωο κεηαβάιιεηαη ε έληαζε ηνπ ξεύκαηνο ζην θύθιωκα. 2. Χξόλνο Παξαηήξεζεο Παίξλεη ηηκέο κεγαιύηεξεο από 0.1 sec. Με ηελ παξάκεηξν απηή ξπζκίδνπκε ην ρξόλν ιεηηνπξγίαο ηεο γελλήηξηαο. 3. Ρπζκόο Πξνζνκνίωζεο Παίξλεη ηηκέο από έωο 5. Όζν απμάλεηαη ηελ ηηκή ηεο παξακέηξνπ ηόζν πην γξήγνξα εθηειείηαη ην πξόγξακκα.. 16

17 ΗΛΕΚΣΡΙΚΗ ΚΑΙ ΜΗΥΑΝΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ 13. Ηλεκηρογεννήηρια θνπόο ηεο πξνζνκνίωζεο είλαη ε παξνπζίαζε ηεο ειεθηξηθήο γελλήηξηαο ή ειεθηξνγελλήηξηαο. Γηα ην ιόγν απηό ζηελ πξνζνκνίωζε δείρλεηαη έλα θύθιωκα πνπ πεξηιακβάλεη πελίν κέζα ζην νκνγελέο καγλεηηθό πεδίν ελόο θπζηθνύ καγλήηε, κηα ωκηθή αληίζηαζε θαζώο θαη έλα ακπεξόκεηξν. Σν ζωιελνεηδέο κπνξεί λα πεξηζηξέθεηαη κε ηε βνήζεηα θηλεηήξα (κνηέξ) πνπ παίξλεη ελέξγεηα από ην ειεθηξηθό δίθηπν (πξίδα). Παξαηεξνύκε όηη όηαλ ιεηηνπξγεί ν θηλεηήξαο θαη ην πελίν πεξηζηξέθεηαη ε έλδεημε ηνπ ακπεξόκεηξνπ είλαη δηαθνξεηηθή από ην κεδέλ. Γειαδή ην θύθιωκα πνπ πεξηιακβάλεη ηελ ωκηθή αληίζηαζε, ην ακπεξόκεηξν θαη ην πεξηζηξεθόκελν πελίν δηαξξέεηαη από ξεύκα.. ην εξώηεκα πνηα είλαη ε πεγή ηνπ ξεύκαηνο, ε απάληεζε είλαη ην πεξηζηξεθόκελν πελίν κέζα ζην νκνγελέο καγλεηηθό πεδίν. Η πεγή απηή ιέγεηαη θαη ειεθηξνγελλήηξηα. Σν πξόγξακκα δίλεη ηε δπλαηόηεηα λα κεηαβάιινπκε ηε ζπρλόηεηα πεξηζηξνθήο ζην πελίν θαη λα βιέπνπκε ζην ακπεξόκεηξν πωο κεηαβάιιεηαη ε έληαζε ηνπ ξεύκαηνο ζην θύθιωκα. Με ην πείξακα δείρλεηαη ε ιεηηνπξγία ηεο ειεθηξηθήο γελλήηξηαο. Παξάκεηξνη Πξνγξάκκαηνο 1. πρλόηεηα Πεξηζηξνθήο Πελίνπ Παίξλεη ζεηηθέο ηηκέο έωο θαη 50 rad/sec. 17

18 Με ηελ παξάκεηξν απηή κπνξνύκε λα κεηαβάιινπκε ηε ζπρλόηεηα πεξηζηξνθήο ηνπ πελίνπ θαη λα βιέπνπκε ζην ακπεξόκεηξν πωο κεηαβάιιεηαη ε έληαζε ηνπ ξεύκαηνο ζην θύθιωκα. 2. Χξόλνο Παξαηήξεζεο Παίξλεη ηηκέο κεγαιύηεξεο από 0.1 sec Με ηελ παξάκεηξν απηή ξπζκίδνπκε ην ρξόλν ιεηηνπξγίαο ηεο ειεθηξνγελλήηξηαο. 3. Ρπζκόο Πξνζνκνίωζεο Παίξλεη ηηκέο από έωο 5. Όζν απμάλεηαη ηελ ηηκή ηεο παξακέηξνπ ηόζν πην γξήγνξα εθηειείηαη ην πξόγξακκα. 18