Hlekkur 4, vika 3

Á mánudaginn horfðum við á myndbönd og skoðuðum fréttir frá lego keppninni sem nokkrir strákar úr Flúðaskóla tóku þátt í og gekk bara vel, set nokkra linka um það hérna fyrir neðan. Einnig var fyrirlestur um segulkraft, hvernig er hægt að gera rafmagn ú r segulmagni og tengslum þess við raforkuframleiöslu.

Segulkraftur

  • Lorentzkraftur eða segulkraftur er kraftur, sem verkar á hlaðna ögn, sem hreyfist í rafsegulsviði.
  • Krafturinn er kenndur við Hendrik Antoon Lorentz.
  • Lorentzkraftur F er oftast skilgreindur þannig:
  • {\mathbf  {F}}=q({\mathbf  {E}}+{\mathbf  {v}}\times {\mathbf  {B}}),
  • og þar er
  • E er rafsviðsstyrku (V/m)
  • B er segulsviðsstyrkur (T)
  • q er styrkur rafhleðslu (C)
  • v er hraðavigu agnarinnar (m/s)
  • × táknar krossfeldi.
  • Stundum er Lorentszkraftur aðeins talinn vera seinni liðurinn í jöfnunni hér að ofan, þ.e. q v × B, en fyrri liðurinn, q E, er þá s.k. rafsviðskraftur.
  • Hlaðin ögn, sem ferðast með jöfnum hraða í föstu segulsviði, fer eftir hringferli og gefur frá sér s.k. hringhraðlageislun.
  • Heimild

Á fimmtudaginn tókum við stutta könnun og mér gekk bara ágætlega. Þar áttum við að reikna nokkur dæmi með lögmáli OHMS.

Lögmál OHMS

  • Ohmslögmál eða lögmál Ohms er regla í rafmagnsfræði, sem segir að rafstraumur í rafrás sé í réttu hlutfalli við rafspennu.
  • Ohmslögmál er kennt við Georg Ohm (17891854) og skilgreinir rafmótstöðu (rafviðnám) R rafrásar, sem hlutfall spennu U og straums I í rásinni, þ.e.
  • R = U/I eða
  • U = IR eða
  • I = U/R.
  • Amper = Mælieining á styrkleika rafstraums (tákn A)
  • Volt = mælieining á spennu rafstraums (tákn V), þ.e. spennumun milli tveggja staða í leiðara sem 1 ampers jafnstraumur fer um þegar orkutapið milli staðanna er 1 vatt (V = R/A)
  • Óm = mælieining á rafviðnám (tákn R), þar sem 1 óm er viðnámið milli tveggja staða í leiðara ef spennumunurinn 1 volt milli staðanna skapar strauminn 1 amper þar þegar engin íspenna myndast í leiðaranum
  • Heimild
  • Heimild

Viðnám

  • Í kaflanum um spennu sáum við að ef vír er tengdur milli tveggja hluta sem hafa mismunandi spennu þá fer straumur rafeinda á milli þeirra.
  • Hversu mikill straumurinn er ræðst af spennumuninum en hann ræðst einnig af viðnáminu í vírnum.
  • Viðnám vírs er háð lengd vírsins og þvermáli og einnig eðlisleiðni efnisins sem hann er gerður úr, þ.e. hvers vel efnið getur leitt straum.
  • Efni þar sem ystu rafeindir frumeindanna eru laust bundnar geta auðveldlega flutt rafstraum því þar eiga rafeindirnar auðvelt með að flytjast á milli rafeinda.
  • Slík efni kallst leiðarar og hafa lágt viðnám.
  • Málmar eru góðir leiðarar en einnig er kolefni góður leiðri þá það sé málmleysingi.
  • Ef ystu rafeindir frumeindanna eru fast bundnar eiga þær erfitt með að flytjast á milli frumeindanna.
  • Efni með fast bundnar ystu rafeindir flytja því rafstraum illa sem þýðir að þau hafa mikið viðnám.
  • Þessi efni eru kölluð einangrarar og má nefna gúmmí og plast í þeim flokki.
  • Þó svo að efni sé ekki góður leiðari þá er hægt að senda straum í gegnum það ef spennan er nógu mikil.
  • Orkutapið verður hins vegar mikið sem leiðir til þess að efnið hitnar.
  • Skilgreining viðnáms byggir á þessu orkutapi í efninu sem straumurinn fer um.
  • Með því að mæla spennuna milli tveggja punkta í leiðaranum segir okkur hversu mikið orkutapið er en við deilum því niður á hleðsluna sem um fer um leiðarann á hverri sekúndu.
  • Þá fæst eftirfarandi skilgreining viðnáms.
  • kilgreining: Viðnám í leiðara er hlutfallið á milli þess spennufalls sem verður í vírnum og straumsins sem um hann fer.
  • Heimild

Þegar við vorum búin að fara í prófið og fá útúr því fórum við að leika í okkur í einhverju svona “rafmagnsdóti“ og ég tók nokkrar myndir.

 

Legó keppni:

Legó

unnu legokeppnina

Þema keppninar

Bless í bili

1601499_599975206744607_55122894_n 1620852_599974853411309_1157128806_n (2) 1620852_599974853411309_1157128806_n 1662627_599974920077969_1266962214_n  1898168_599974996744628_1064622342_n

1902941_599975090077952_52213638_n