⚡ Elektromagnetism ja rakendused

Vool tekitab magnetvälja

Ørstedi katse: vool tekitab magnetvälja

Ajalooline avastus: kompassinõel kaldub, kui juhtmes on vool

Ørsted oma hämaras laboris kompassi ja vooluallikaga

Vool väljas: nõel näitab põhja (nagu tavaline kompass).

Interaktiivne labor

🧭 Ørstedi katse: vool tekitab magnetvälja

1820. aastal avastas Ørsted juhuslikult, et kompassinõel kaldub, kui juhtmes on vool. Keera voolu ja vaata ise!

Voolutugevus (I)0 A

0 A (vool väljas)10 A

Mis toimub? Kui juhtmes on vool, tekib juhtme ümber magnetväli (kollased ringjooned). See väli mõjutab kompassinõela ja nõel kaldub. Mida suurem vool, seda tugevam väli ja seda rohkem nõel kaldub. Kui vool välja lülitada, pöördub nõel tagasi põhja.

💡 Miks see tähtis on: enne Ørstedit arvati, et elekter ja magnetism on täiesti eraldi nähtused. See juhuslik avastus näitas esimest korda, et elekter ja magnetism on seotud: vool tekitab magnetvälja. Just sellel avastusel põhinevad elektromagnet, elektrimootor ja generaator.

Teooria ja tähised

Raudsüdamik, mähis ning voolu ja keerdude mõju

Puust ja punaseks · Teooria

Elektromagnetism

Elektrivoolust saab tekitada juhitava magneti ehk elektromagneti.

Elektromagnet

Raudsüdamik mähise sees. Magnetiks muutub vaid siis, kui vool sisse lülitada: tugevust saab muuta voolu või keerdude arvuga.

⚡+🧲

Eluline näide

Autolammutuses kasutavad kraanad hiiglaslikke elektromagneteid. Kraanajuht lülitab voolu sisse: magnet tõmbab vana auto enda külge, tõstab selle teise kohta ja lülitab voolu välja, mille peale auto kukub alla, sest magnetism kaob.

Interaktiivne katse: elektromagneti ehitaja

Keera lüliti sisse ja vaata, kuidas vool ja keerdude arv magnetit tugevdavad

Interaktiivne katse

Elektromagneti ehitaja

Lüliti

Vooluring on avatud

💡 Tähele pane: füüsikas on vastupidi kui igapäevaelus! Suletud vooluring = terve, katkematu ring → vool liigub → magnet töötab. Avatud vooluring = katkine ring → vool ei saa liikuda → magnet ei tööta.

Voolutugevus (I)5 A

Keerdude arv (N)10

N = keerdude arv (mähise keerdude hulk). See ei ole võimsus (P) ega jõud (njuuton N): siin tähendab N lihtsalt, mitu korda juhe ümber südamiku on keeratud.

Magneti tugevus0 / 12 klambrit

Tähelepanu: elektromagnet töötab ainult siis, kui vooluring on suletud! Vajuta lülitit.

Generaator: kuidas toota elektrit magnetiga?

Tooda ise elektrit! Lohista magnetit edasi-tagasi läbi mähise ja vaata pirni.

voolumõõtja

💡

pirn

mähis

Lohista magnetit edasi-tagasi ↔

Magnet paigal: voolu pole

Mis toimub? Kui magnet liigub mähise sees või selle lähedal, tekib mähise juhtmes elektrivool. Magnet paigal: voolu pole. Magnet liigub: vool tekib! Sinu käte liikumise energia muutub elektriks.

💡 Mida kiiremini magnetit liigutad, seda tugevam vool tekib: pirn põleb eredamalt. Liikumissuunda muutes muutub ka voolu suund (voolumõõtja nõel kaldub teistpidi).See ongi põhjus, miks kodus on vahelduvvool: generaatoris pöörleb magnet (või pool) pidevalt edasi-tagasi, nii et voolu suund muutub kogu aeg. Just sellist vahelduvvoolu (230 V) tulebki sinu seinakontaktist.

🚲 See ongi generaator! Nii toodetakse elektrit elektrijaamas ja jalgratta dünamos. Generaator on mootorile vastupidine: mootor muudab voolu liikumiseks, generaator muudab liikumise vooluks.

Elektrimootor: vool paneb pöörlema

Lülita mootor sisse ja reguleeri pinget: vaata, kuidas mähis magnetite vahel pöörleb.

Lülita mootor sisse →

Pinge (U)6 V

1 V (aeglane)12 V (kiire)

Lülita mootor sisse ja vaata, mis mähisega juhtub.

Kuidas elekter koju jõuab?

Saada elekter teele ja vaata teekonda elektrijaamast sinu koju.

Pinge praegu

Teekond

Puuduta etappi, et selle kohta lugeda

Vajuta „Saada elekter teele“ ja jälgi, kuidas elekter liigub jaamast koju. Vaata, kuidas pinge teel muutub.

Eksamisimulatsioon

Tüüpiline 9. klassi eksamiküsimus elektromagnetist

Eksamiküsimus 1 / 12023 · Magnetism