Elektro
Lorentzkracht: zo kun je het laten zien! In de glazen kolf bevindt zich een elektronenkanon. Dit kanon spuwt een straaltje elektronen uit gelijk aan manneke pis. De glazen kolf bevat een gas waar de uitgespuwde elektronen op bosten. Deze elektronen stromen dus door een vaccuum gevuld met een beetje gas. Bij dat botsen ontstaat er paars licht. Op deze manier wordt het elektronenstraaltje zichtbaar.
Nu we beschikken over een zichtbare elektronenstraal, kunnen we met deze straal gaan spelen. Het leuke van deze elektronenstroom is dat ze qua stroomrichting het niet gevangen zit in een stroomdraad.
Door een magnetisch veld aan te leggen over deze elektronenstraal, kun je de elektronenstraal afbuigen.
1 Coulomb is een vaste hoeveelheid van elektronen: 6,25 x 1018 stuks.
Met de multimeter kun je stroom, weerstand, spanning en vaak nog een heleboel andere dingen meten. Maar... hoe gebruik je hem?
Vergelijk een trein met bulkwagons, gevuld met warme lading enerzijds met coulombs geladen met Joules...
Wat gebeurt er als we meerdere apparaten tegelijk gebruiken met...
- De spanning van ons stopcontact?
- Het stroomverbruik?
- Het vermogen?
- Het energieverbruik ?
Hoe werkt een groepenkast?
Geleidbaarheid van water: kraanwater geleidt stroom helemaal niet zo goed. Wat zout erbij en het geleidt prima!
Je kunt stoffen verdelen in geleiders en isolatoren. Geleiders laten stroom door, isolatoren laten niet of nauwelijks stroom door.
Wat gebeurt er met de weerstand van een ijzerdraad, constantaandraad en gloeilamp als spanning en stroom toenemen? R = U : I, dus als spanning U en stroom I evenredig toenemen, blijft R hetzelfde. Maar, gebeurt dat ook?
Ludiek experiment weerstand. Door zijn weerstand is er genoeg potentiaalverschil tussen de pootjes van de LED's om deze op te laten lichten.
Meet:
- het spanningsverschil U [in Volt] over de draad en
- de stroom I [in A] door de draad en
bereken daarmee de weerstand R [in Ω] van de draad.
Over een heel lange ijzerdraad staat spanning. De hoogte van de spanning, de stroom, de dikte van de draad en de materiaalconstante, de soortelijke elektrische weerstand van ijzer, zijn gegeven.
Gegeven:
- Spanningsverschil over de draad: 11,8 V
- Stroom door de draad: 4,1 A
- Materiaal: ijzerdraad, ρ = 0,225·10−6 Ω·m = 0,225·10−3 Ω·mm
- dikte van de draad, d = 0,7 mm
Bereken de lengte van de draad! (Klik op "Lees meer" voor het antwoord!)
Onze slinky is een lange gekrulde ijzeren draad. IJzer geleidt stroom goed, maar niet weerstandsloos. Bij deze demonstratie kijken we naar de weerstand van een ijzerdraad in relatie met zijn lengte. Hier wordt een weerstandsmeter gebruikt, maar je kunt deze demonstratie ook uitvoeren met een voeding en een stroommeter i.c.m. een spanningsmeter. Je zet een spanning van 1 volt over de draad, je meet de stroom door de draad, en met deze twee gegevens samen bepaal je de weerstand.
Wereldwijd wordt momenteel volop gewerkt aan de ontwikkeling van zoutwater-accu's/batterijen. Elk huishouden zijn eigen accu voor opslag van zonne- en windenergie voor de aandrijving van de elektrische auto.
Wikipedia: de klemspanning van een elektrische energiebron, zoals een batterij, een accu of een generator, is de elektrische spanning tussen de polen terwijl de bron belast wordt. De klemspanning is gelijk aan het verschil tussen de bronspanning en het inwendige spanningsverlies dat het product is van de inwendige weerstand van de spanningsbron en de geleverde elektrische stroom.
Een generator kun je het makkelijkst omschrijven als een omgekeerde elektromotor.
Neem een spoel, een batterij en een setje supermagneten en je bouwt zo een magneettrein. Kijk hoe de batterij met magneten zich als een worm/trein door de spoel voortbeweegt.
Wat kun je allemaal demonstreren met dit demonstratiemodel?
Een railgun is een elektrisch kanon. In feite is het een soort elektromotor die je makkelijk zelf kunt bouwen.
Je kunt bijna alle elektromotoren ombouwen tot stroomgenerator. Maar hoe maak je een generator die een serieus vermogen levert? Een LED laten branden, is geen kunst. Veel leuker wordt het als genoeg energie op kunt wekken om bijvoorbeeld een kopje thee op te warmen. Of als je een elektromotor kunt ombouwen tot een windmolen.
Subcategorieën
Weerstand
Natuurkunde experimenten waarbij het thema weerstand centraal staat.
Batterij
Natuurkunde / elektrotechniek experimenten waarbij batterijen centraal staan.
Elektromotor
Natuurkunde experimenten waarbij elektromotoren en elektrogeneratoren (dynamo's) centraal staan.
Transformatoren
Natuurkunde experimenten waarbij spoelen en transformatoren centraal staan.
Serie/parallel
Natuurkunde experimenten waarbij serieschakelingen en parallelschakelingen centraal staan.
Statische elektriciteit
Natuurkunde experimenten waarbij thema's als statische elektriciteit en lading centraal staan.
Lorentzkracht F, B en I
Lorentzkracht F, de richting van het magnetische veld B en stroom I staan loodrecht op elkaar. Hoe gebruik je de linkerhandregel?
Wervelstroom
Natuurkunde experimenten waarbij het thema wervelstroom centraal staat.
