perjantai 30. toukokuuta 2014

Energia ilmiönä fy7 kurssilla

Fysiikan seiska kurssi käsittelee sähkömagnetismia. Kurssilla käsiteltiin paljon energiaan liittyviä asioita esim. generaattoria ja energiansiirtoa. Generaattori muuttaa mekaanisen energian sähköksi induktiolla.


Kuva 1. Kaaviokuva generaattorista 

 Induktiossa muuttuva magneettikenttä aiheuttaa (indusoi) johdinsilmukkaan sähkövirran. Induktiovirta on suunnaltaan sellainen, että sen vaikutukset vastustavat magneettikentän muutosta, josta induktio aiheutuu. Generaattorin sillä käämiä pyörittää jokin mekaaninen voima (esim. vesivoima) ja käämin ympärillä on magneetteja. Kun käämi pyörii, käämin kohtaama magneettivuon tiheys muuttuu ja siihen indusoituu sähkövirtaa. Generaattori on sähkömagneettisen induktion tärkein sovellus.

Energiansiirrossa käytetään muuntajia. Muuntajilla voimalaitoksen tuottama jännite (20 kV) kohotetaan hyvin korkeaksi (400 kV), jotta energiansiirrossa syntyvä hävikki pienenisi. Kuluttajan tarpeisiin sopivaksi (230 V tai 400 V) jännite alennetaan taas muuntajilla.  Pieniä muuntajia käytetään sähköverkon vaihto-jännitteen alentamiseen myös useissa kodin laitteissa, esim. kännyköiden latureissa, tietokoneiden verkkolaitteessa ja monissa valaisimissa. Useimmat kodin laitteet käyttävät 12 V jännitettä.

Kuva 2. Koulussa käytetty muuntajamalli, jossa tutkittiin kierroslukujen suhteen vaikutusta jännitteeseen. 

Lähteet:
Heikki Lehto, Raimo Havukainen, Jukka Maalampi, Janna Leskinen: Fysiikka 7 sähkömagnetismi , Tammi, 2011

Ei kommentteja:

Lähetä kommentti

Huomaa: vain tämän blogin jäsen voi lisätä kommentin.