Magi med batteri

Elever med programfag i fysikk underviser 10. klasse om strøm og magnetisme. Eksperimentene er enkle og samtidig meget spektakulære. Ungdomskoleelevene opplever noe de aldri har sett.

Kjetil Lund, Karoline Skjelsvik, Jostein Birkeland og Vera Andersen er på besøk på Hammartun ungdomsskole. Faglærer Trond Harkjerr er med, men han må stå på gangen når undervisningen starter. Dette klarer vi selv, sier fysikerne fra Lillehammer videregående skole. De får full oppmerksomhet fra forventingsfulle 10. klassinger.

Jostein starter med å klippe av et magnetfelt. En binders som er bundet i en snor, strekker seg oppover mot en magnet. Hvorfor gjør den det ?

Det er tilsynelatende ingen ting i mellom bindersen og magneten. Jostein fører en finger i mellomrommet uten at noe skjer. Deretter tar han en saks og klipper i mellomrommet.

Bindersen faller ned på bordet. Hva skjedde ?

Det er et magnetfelt mellom bindersen og magneten, forklarer Jostein. Dette feltet virker slik at bindersen trekkes mot magneten. Saksen skjermer for dette feltet.


Nå skal 10. klassingene få eksperimentere selv. De jobber to og to. Hvert par får utdelt en plastboks med utstyr. Samtidig får de et instruksjonshefte med beskrivelse av hva som skal gjøres.

Magnetisme

Amalie jobber sammen med Erlend. Først kobler de en ledning mellom polene på et batteri, og legger ledningen over et kompass. Kompassnålen svinger på seg. Den virker som om nålen påvirkes av en kraft fra ledningen.

Strømmen i ledningen er elektroner, forklarer Vera. Elektroner er negativt ladd. Når elektronene beveger seg gjennom ledningen, oppstår det et magnetfelt rundt ledningen. Dette feltet påvirker kompassnålen som selv er en magnet.

Deretter surrer de ledningen flere ganger rundt en spiker. Endene på ledningen kobles til batteripolene. Amalie og Erlend samarbeider godt. Spikeren forvandles til en magnet. Den kan løfte en binders fra bordet. 
Magnetfeltet rundt ledningen går gjennom spikeren, sier Vera.

 


Strøm

Plastboksene samles inn. Utstyret telles nøye. Det skal brukes på andre skoler. Nye bokser deles ut. Nå skal elevene lage sitt eget batteri.

I boksen finner Aleksander og Mathias en blyantspisser og en femtiøring, filtrerpapir, to ledninger, elektromotor med propell, klesklype og en plastflaske med eddik. Instruksjonsheftet forklarer nøye hva som skal gjøres.

Den ene ledningen festes til femtiøringen og den andre til blyantspisseren. Filtrerpapiret brettes og legges mellom mynten og spisseren. Klypen brukes til å holde alt på plass. Ledningene festes til elektromotoren.

Deretter drypper de litt eddik på filtrerpapiret. Snart begynner propellen å rotere; fortere og fortere. Guttene betrakter resultatet fornøyd. De har laget en strømkilde. Men hvor kommer elektronene fra ?


Dette kalles et galvanisk element, sier Kjetil. Blyantspisseren er laget av magnesium. Magnesium har stor evne til å gi fra seg elektroner. Mynten er laget av kobber. Kobber har stor evne til å ta til seg elektroner. Men filtrerpapiret hindrer elektronene i å gå direkte fra metall til metall. Elektronene flytter seg i stedet gjennom ledningen. På denne måten får vi en elektrisk strøm som driver motoren.


Elektromotor

Går det an å lage en elektromotor av et batteri, to magneter og en messingtråd ?

Karoline og Vera gir en kort veiledning på hvordan delene skal settes sammen. Fest magnetene på minuspolen på batteriet. Messingtråden skal balansere på plusspolen samtidig som den sleper innpå magnetene.

Elevene strever litt, men snart er flere motorer igang. Messingtråden snurrer rundt i stor fart. Men hva er det som driver den ?

Forklaringen er litt komplisert, smiler jentene. Elektronene i messingtråden påvirkes av en kraft som står vinkelrett på både magnetfeltet og fartsretningen. Denne kraften får messingtråden til å rotere.

Forsøket avsluttes med å feste en av magnetene til en spiker som henges under batteriet med spissen opp. Spikeren blir magnetisk pga magneten. En ledning klemmes mot plusspolen på batteriet med den ene enden. Den andre enden slepes innpå magneten.

Straks begynner spikeren å rotere. Her dannes et dreiemoment om rotasjonsaksen i spikeren, forklarer jentene.

Elevene betrakter fenomenet med undring og stor begeistring.

 

Lillehammer videregående skole, Storgt. 25 2609 Lillehammer Telefon 61 28 71 00  Fax 61 28 71 01 E-post lillehammer.vgs@oppland.org

Ansvarlig redaktør: Torbjørn Ljones - medredaktør: Knut Ellevold