26. nov. 2014

Transformation og el-transport

Forsøg #20
Hvorfor transformerer man spændingen op når man skal transportere elektricitet over store afstande?

Materialer:
- 1 strømforsyning
- 2 pærer på 6V
- 2 Jernkerner
- 2 spoler med 200 vindinger
- 4 spoler med 1600 vindinger
- 10 ledninger




























Forsøgsdesign:
Forsøget går ud på at få en pære der ligger langt væk, til at lyse ligeså kraftigt som en pære der ligger tæt på. Dette gøres ved hjælp af en transformer.
Jeg startede med bare at få en enkelt pære til at lyse. Jeg forbandt den via 2 ledninger til vekselstrøm.
Strømforsyningen symboliserer kraftværket, og pæren en nærtliggende husstand. (Se billedet nedenunder)


Derefter skulle jeg få en pære (husstand) der ligger langt væk, til at lyse ligeså kraftigt.
Udover den pære jeg allerede havde i opstillingen, koblede jeg en ekstra til strømforsyningen. Denne var dog bare forbundet med 2 spoler med 1600 vindinger, som skulle symbolisere de lange ledninger vi har i virkeligheden.
Som man kan se på billedet nedenunder lyser pæren "langt væk" ikke ligeså kraftigt.


Det skal jo helst være sådan at begge pærer lyser lige kraftigt. Altså at alle husstande, ligemeget hvor de ligger, får lige meget strøm.
Det kan lade sig gøre pga. transformere.

Jeg lavede en opstilling hvor jeg tilkoblede 2 transformere på hver side af "den lange afstand" (spolen). Transformeren tættest på strømforsyningen (kraftværket) transformere spændingen op, og derfor strømstyrken ned, så elektronerne kan komme i gennem de lange ledninger uden problemer.
Transformeren tættest på pæren (husstanden) transformere spændingen ned igen, og derfor strømstyrken op.

Billedet herunder viser opstillingen.

Resultat og konklusion:
I den sidste opstilling lykkedes det, at få pæren længst væk til at lyse ligeså kraftigt som pæren tættest på. 
Dette kan kun ske ved hjælp af transformerene. 
Når en transformer transformere spændingen op, bliver strømstyrken samtidig transformeret ned. 
Det betyder at der vil ikke løbe ligeså mange elektroner gennem ledningerne, men effekten der kommer ud til sidst vil stadig være den samme pga. at spændingen er højere. 
Det kan være rigtig smart når man skal transportere strøm over lange afstande. Og det er også det man gør i virkeligheden. I højspændingsledninger, som navnet også antyder. 

Hvis man ikke transformerede spændingen op, ville strømstyrken jo være høj. Det ville give en masse problemer, da så mange elektroner har svært ved at komme igennem lange og tynde ledninger, uden at det medfører varme, og derfor energitab. 

Jeg har derfor nu fået en forståelse for hvor smarte transformere er, og at vi ikke kunne undvære dem. 

2 kommentarer: