Gå til hovedindhold

Kranen slipper automatisk – udfordringen

Krogaardskolen - @Astra

I 2020 er det 200 år siden, at H.C. Ørsted opdagede elektromagnetismen, dette skal da fejres med en udfordring, hvor du prøver kræfter med elektromagnetismen. 

Du skal benytte dig af engineeringmetoden. Det betyder at forsøgsbeskrivelsen er begrænset og du selv skal tænke over hvordan kranen skal bygges og konstruere din egen prototype. Læs mere om engineeringmetoden her

Måske har du prøvet at lege med kraner, og måske har du endda prøvet at lege med kraner, der kan løfte med en magnet? Det er mægtig smart. Men til gengæld er det ikke smart, at man selv skal pille lasten af kranen igen. Hvis man bygger en kran med en elektromagnet, kan man få kranen til at slippe automatisk, når man slukker for elektromagneten!
 

Teknologi eller teknisk udstyr, der bruges i forsøget

Et batteri er en analog lavteknologi. Det har en negativ og positiv ende. Der løber elektroner fra den negative til den positive ende, når batteriet tilsluttes et kredsløb. Alligevel siger vi, at strømmen går fra plus til minus. Strømmen er forårsaget af kemiske reaktioner inde i batteriet. Læs mere om batteriet her.

Inspiration til variable, du kan arbejde med i forsøget

Prøv at ændre på en variabel som antallet af vindinger i din hjemmebyggede elektromagnet.


Vejledning til forsøget


Materialer

  • Skabelon til kran
  • Pap
  • Tandstikker
  • 9V batteri
  • Snaplås til batteri
  • Isoleret kobbertråd 0,5 mm
  • Forskellige søm
  • 2 miniledninger med krokodillenæb
  • Papirklips

Aktivitetsvejledning

  1. I skal konstruere en kran, der kan løfte papirklips med en elektromagnet.
  2. I skal bygge en simpel kran som stativ for jeres elektromagnet. Kranen skal I bygge af pap, tandstikker og tape.
  3. Elektromagneten skal slippe klipsene, når man slukker for strømmen.
  4. Elektromagneten skal kunne løfte mindst tre klips, uden at man rører ved dem med fingrene.

 

Forklaring

H.C. Ørsted var den første til at blive anerkendt i større videnskabelige kredse for opdagelsen af, at der var en sammenhæng mellem elektricitet og magnetisme. En fælles indsats i det videnskabelige miljø lod opdagelserne indenfor elektromagnetisme falde på stribe derefter. Den første elektromagnet blev udviklet af William Sturgeon i 1824.

Ved hjælp af højrehåndsreglen kan man bestemme magnetfeltets retning om en ledning, hvori der løber en strøm.

At man med en elektromagnet kan tænde og slukke for magneten ved at tænde og slukke for strømmen, kan benyttes til at sortere metal. Her vikles en strømførende ledning mange gange rundt om et metal, der kan lade sig magnetisere. Metallet bliver således magnetisk, når der løber strøm i ledningen. Når strømmen slukkes, forsvinder magnetismen igen. På den måde kan en kran løfte metalgenstande op og slippe dem igen, afhængigt af om der er tændt for kontakten. Kranen løfter kun magnetiske metaller og ikke andet affald. På den måde kan den sortere metallet i affaldet.
 

Interessante links

Stärke eines Elektromagneten (Ulrich Schütz, YouTube)
Henrik Smith: elektromagnet i Den Store Danske, Gyldendal.
Bent Elbek: elektromagnetisme i Den Store Danske, Gyldendal. 
Fysikleksikon, Magnetisk felt af Michael Quaade
Fysikleksikon, Elektrisk felt af Erland Andersen og Christian Petresch
Fysikleksikon, Magnetfelter og højrehåndsreglen af Michael Quaade
Bent Elbek: induktion i Den Store Danske, Gyldendal.