slide1 n.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
Jarosievitz Zoltán zzjaro@yahoo.com Országos Műszaki Múzeum Elektrotechnikai Múzeuma 1075 Budapest, Kazinczy u.21. PowerPoint Presentation
Download Presentation
Jarosievitz Zoltán zzjaro@yahoo.com Országos Műszaki Múzeum Elektrotechnikai Múzeuma 1075 Budapest, Kazinczy u.21.

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 45

Jarosievitz Zoltán zzjaro@yahoo.com Országos Műszaki Múzeum Elektrotechnikai Múzeuma 1075 Budapest, Kazinczy u.21. - PowerPoint PPT Presentation


  • 156 Views
  • Uploaded on

ÉRDEKES KÍSÉRLETEK. AZ ELEKTROTECHNIKAI MÚZEUMBAN. Jarosievitz Zoltán zzjaro@yahoo.com Országos Műszaki Múzeum Elektrotechnikai Múzeuma 1075 Budapest, Kazinczy u.21. 32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és Eszközbemutató GYULA, 2008. június 23–26.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about 'Jarosievitz Zoltán zzjaro@yahoo.com Országos Műszaki Múzeum Elektrotechnikai Múzeuma 1075 Budapest, Kazinczy u.21.' - catalin


Download Now An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
slide1

ÉRDEKES KÍSÉRLETEK

AZ ELEKTROTECHNIKAI MÚZEUMBAN

Jarosievitz Zoltán

zzjaro@yahoo.com

Országos Műszaki Múzeum Elektrotechnikai Múzeuma

1075 Budapest, Kazinczy u.21.

32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és EszközbemutatóGYULA, 2008. június 23–26.

slide2

„A gyermek figyelmét és képességeit semmiféle nevelési módszer nem éleszti annyira, mint a kíváncsiság ösztönének izgatása” .(Márai Sándor:Röpirat a nemzetnevelés ügyében)

32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és EszközbemutatóGYULA, 2008. június 23–26.

slide3

Fizikatanári szemmel az Elektrotechnikai Múzeumban

Néhány gondolat, ami aktuális 2008 tanév végén is:

„Az egész gyermek olyan, mint egyetlen érzékszerv, minden hatásra reagál, amit emberek váltanak ki belőle”( Rudolf Steiner)

IGAZ

„ Az oktatás célja, hogy a fiatalokat felkészítse arra, hogy tudják magukat tanítani életük során” (Robert Hutchins)

IGAZ

„A tanár minél többet tanít, a diák annál kevesebbet tanul. A tanítás zavarja az elsajátítást.” (Carl Rogers)

IGAZ

32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és EszközbemutatóGYULA, 2008. június 23–26.

slide4

A kompetencia szűkebb értelemben: készségek, képességek rendszere, tágabb értelemben: olyan általános felkészültség, amely tudásra, tapasztalatokra, értékekre beállítódásokra épül.

Az Elektrotechnikai Múzeumban szervezünk:

Rendkívülifizikaórákat

Foglalkozásokat

Gyermek- összejöveteleket

Ezek a tevékenységek a nem formális tanulás (non-formal learning) körébe sorolhatók.

Ismeretek irányított átadása az iskolarendszerű képzésen kívül, és a képességek, ill. a személyiség fejlesztése.

CÉL:

32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és EszközbemutatóGYULA, 2008. június 23–26.

slide5

Az Elektrotechnikai Múzeumban kérésre „Rendkívüli fizikaórákat” tartunk.

Néhány kísérletet Önöknek is szeretnék bemutatni.

32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és EszközbemutatóGYULA, 2008. június 23–26.

slide6

1.Elektrosztatikus motor

Influenciagép

SZERKEZETE

ÁLLÓRÉSZ:

Alufóliával bevont tejfölös poharak

TŰPÁR

FORGÓRÉSZ:

Alufólia-csíkokkal bevont tejfölös pohár

32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és EszközbemutatóGYULA, 2008. június 23–26.

slide7

MŰKÖDÉSE

A palack előbb lassan, majd egyre gyorsabban forog: A csúcshatás miatt az egyik tűről elektronok lépnek a palackra, a másik tű pedig "leszívja"azokat. A tűpárok és a töltéssel rendelkező palack között fellépő taszító, illetve vonzó erők forgatónyomatéka azonos irányú forgást eredményez. A forgásirány esetleges. Azáltal is megszabhatjuk, hogy a kísérlet kezdetén egy mozdulattal kissé elfordítjuk a palackot

32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és EszközbemutatóGYULA, 2008. június 23–26.

slide8

2. Elektrodinamikus motorok

  • Faraday-motor (1821),
  • Jedlik villanydelejes forgonya (1828/29)

Előzmények

1820. júl. 1. Oersted - galvánáram mágnestűre gyakorolt hatása

1820.szept.20. André Marie Ampère - galvánáramok egymásra gyakorolt hatása

1820. nov. 20. Dominique François Jean Arago - a solenoid belsejébe helyezett lágyvas –az áram hatására –ideiglenesen mágnessé válik.

1821. szeptember 11. Faradaynak sikerül először áramvezetőt mágnessark körül állandó forgásba hoznia.

32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és EszközbemutatóGYULA, 2008. június 23–26.

slide9

Faraday-motor (1821)

Egy alátámasztott acélmágnesrúd egyik vége forog az áramvezetőkörül, vagy áramvezető forog rúd alakú acélmágnes egyik sarka körül.

32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és EszközbemutatóGYULA, 2008. június 23–26.

slide10

Faraday-motor

Vezető

Rúd alakú mágnes

Szódabikarbóna oldat

32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és EszközbemutatóGYULA, 2008. június 23–26.

slide11

Faraday-motor

B

F

I

32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és EszközbemutatóGYULA, 2008. június 23–26.

slide12

Barlow kereke 1822-ből

32. Országos Középiskolai Fizikatanári Ankét és EszközbemutatóGYULA, 2008. június 23- 26.

slide13

Jedlik Ányos 1829-ben készült „villamdelejes forgonyának” működő másolatát láthatjuk. Jedlik az Ordo Experimentorumban írta: „Egy elektromágneses drót egy hasonlóan elektromágneses körül folytonos forgó mozgást képes létesíteni”.

32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és EszközbemutatóGYULA, 2008. június 23–26.

slide14

A találmány lényegét maga Jedlik írja meg Heller Ágosthoz 1886. február 18-án kelt levelében (a levél fogalmazványát a Pannonhalmi Apátság kézirattára őrzi)

A levélből kitűnik, hogy Jedlik tulajdonképpen egyből három forgókészülékre gondolt.

A multiplikátor tekercs áll, benne forog az elektromágnes;

A elektromágnes áll, benne és körülötte forogamultiplikátor tekercs;

A multiplikátort elektromágnes helyettesíti; az egyik elektromágnes forog a másik szilárdan álló elektromágnes felett.

32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és EszközbemutatóGYULA, 2008. június 23–26.

slide15

3. Őstranszformátor

A világon először szerepel leírt szövegben a „TRANSZFORMÁTOR” elnevezés

32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és EszközbemutatóGYULA, 2008. június 23–26.

slide16

A 19. század közepére szükségessé vált a villamos energia gazdaságos és üzembiztos módon történő távolba-vezetésének és elosztásának a kidolgozása.

1885 fordulópontot jelentett.

A Ganz és Társa Vasöntő és Gépgyár elektrotechnikai osztályának fiatal mérnökei:

Déri Miksa, Bláthy Ottó Titusz, Zipernowsky Károly

Két jelentős szabadalom

32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és EszközbemutatóGYULA, 2008. június 23–26.

slide17

Zipernowsky Károly és Déri Miksa 1885. jan. 2. Indukciós átalakítókat készítenek, amelyek nem zártvasmagúak (nem transzformátorok), a primer tekercseket párhuzamosan kapcsolták a nagyfeszültségű tápláló vezetékekre, a fogyasztók a kisfeszültségű szekunder oldalon szintén párhuzamosan kapcsolva működtek.

Bláthy Ottó Titusz felismeri, hogy a szekunder feszültség stabilitása tovább fokozható, ha az indukciós készülék szórt mágneses terét csökkenti. Előnytelennek találta a nyitott rúd alakú vasmagot.

32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és EszközbemutatóGYULA, 2008. június 23–26.

slide18

A második szabadalom tárgya (1885. márc. 3.) a vastestű indukciós készülék. A transzformátor elnevezés (a hagyomány szerint) Bláthytól származik.

„Újítások az indukciós készülékeken villamos-áramok transzformálása céljából”

32. Országos Középiskolai Fizikatanári Ankét és EszközbemutatóGYULA, 2008. június 23-26.

slide19

Köpenytípusú transzformátor(a Szabadalmi Hivatal számára készült)

Teljesítménye 60 watt áttétele: 5,6/60

Feltételezés: Váltakozó feszültség hiányában galvánelem szaggatott áramával táplálta a transzformátort, amely szénszálas izzót működtetett.

Hátrányai:A vasköpenynehezítette a hőleadást, nehéz volt szétszerelni, javítani.

Másolat, eredeti példány nem maradt fenn

32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és EszközbemutatóGYULA, 2008. június 23–26.

slide20

Magtípusú transzformátor

Lágyvas huzalból készült vasmag

Másolat, az eredeti 1885. május 15-én készült

32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és EszközbemutatóGYULA, 2008. június 23–26.

slide21

A 67. gyártási számú, első feszültségváltó (eredetije a Bécsi Technikai Múzeumban van) hiteles, működésképes másolata pedig az Elektrotechnikai Múzeumban )

CÉLJA: a feszültség pontos átalakítása mérés céljára

32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és EszközbemutatóGYULA, 2008. június 23–26.

slide22

Dugaszolással 1:5 feszültség-növelő üzemmódban 20 V-ról 100 V-ra növeljük a feszültséget

20 V

100 V

1:5

32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és EszközbemutatóGYULA, 2008. június 23–26.

slide23

4. Az izzólámpa fejlődéstörténete és alkonya

A világ első wolframszálas izzólámpáját Újpesten, 1903-ban készítették; a lámpát Just Sándor és Hanaman Ferenc (az Egger anyavállalat kutatói) által kidolgozott szabadalmak védték.

32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és EszközbemutatóGYULA, 2008. június 23–26.

slide24

Miért szeretnék az izzólámpákról beszélni?

Az Európai Unió energiaügyi hatósága 2015 után csupán a múzeumokban kívánja látni Thomas Alva Edison 1879-ben szabadalmaztatott izzószálas villanykörtéjét.

Előzmények:

2007. február 2-án Ausztrália miniszterelnöke bejelentette, hogy 2010-ig kivonják a forgalomból a hagyományos izzókat (a kyoto-i egyezményt nem írták alá).

2007. június 5. G8 csúcs: megnyilatkozik az európai szakma (GE, Havells Sylvania, Osram, Philips és az ELC más tagjai javasolják az energiahatékony világítás megvalósításának lehetőségeit).

32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és EszközbemutatóGYULA, 2008. június 22–26.

slide25

Tények, előtanulmányok

Magyarország éves áramfogyasztásának megfelelő mennyiségű energia vész kárba az Európai Unióban az összes kikapcsolt, de készenléti állapotban tartott elektromos berendezés miatt - állítja az Európai Bizottság. Ugyanennyit, (nagyjából 30 milliárd kilowattórányi energiát) meg is lehetne spórolni, ha kötelező EU-szabvány szerint működnének az úgynevezett standby üzemmódba helyezhető elektromos készülékek.

32. Országos Középiskolai Fizikatanári Ankét és EszközbemutatóGYULA, 2008. június 23–26.

slide26

  Az európai háztartások 97 százalékában még mindig a hagyományos, energiatakarékosnak nem nevezhető, viszont jutányos áron kapható villanykörte világít. A felhasznált energia jó része nem fényként hasznosul bennük, hanem hővé alakul. Egy wattból ugyanis mindössze 5 százalékos hatásfokkal 15 lumen fényt sugároznak.

32. Országos Középiskolai Fizikatanári Ankét és EszközbemutatóGYULA, 2008. június 23-26.

slide27

Megoldások. Apró otthoni trükkök

Televíziónk készenléti állapotban fogyasztja el napi energia-felvételének akár 30-40%-át is. Ezért lehetőleg kevés időre hagyjuk ilyen standby üzemben!

Ugyanezt tegyük a többi szórakoztató-elektronikai eszközünkkel és irodai berendezésünkkel, melyek hasonlóképpen „ugrásra kész” állapotból is indíthatók.

Nem jelent azonban valódi megtakarítást, ha a lámpát akkor is lekapcsoljuk, ha csak egy-két percre megyünk ki a szobából. A ki-be kapcsolgatás ugyanis az izzólámpa élettartamát lényegesen lerövidíti.

Leginkább energiatakarékos égőkkel lehet takarékoskodni.

A kompakt fénycsövek közül az újabbak már csak ötödannyi árammal működnek, mint az azonos teljesítményű izzólámpák, és fénykibocsátásuk nagyobb. Gazdaságos működésük behozza jóval nagyobb beszerzési árukat.

32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és EszközbemutatóGYULA, 2008. június 23–26.

slide28

Most pedig nosztalgiázzunk egy keveset…

Az izzó testek fényt gerjesztenek, és így a körülöttük levő teret megvilágítják.

A villamos áram a vezetőn áthaladva azt az áram erősségének és a vezető ellenállásának megfelelően felmelegíti.

Ha ugyanazon áram különböző ellenállású vezetőkön megy át, az fog közülük legjobban felmelegedni, esetleg izzásba jönni, amelyiknek legnagyobb az ellenállása.

32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és EszközbemutatóGYULA, 2008. június 23–26.

slide29

A legrégebbi az 1840-es évek kísérleteinek rekonstrukciója, üveggömbben (de levegőben) izzó platina spirállal.

Platinát használtak, mert ez melegedvén, körülbelül úgy terjed ki, mint az üveg.

32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és EszközbemutatóGYULA, 2008. június 23–26.

slide30

Az izzólámpa fejlődéstörténete

N+ArWolframspirál1913/14

VákuumWolframHosszúszálas1906

Vákuumszénszál1879

Kriptonduplaspirál1936

Halogén1980

32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és EszközbemutatóGYULA, 2008. június 23–26.

slide31

N+ArWolframspirál1913/14

VákuumWolframHosszúszálas1906

Vákuumszénszál1879

Kriptonduplaspirál1936

Halogén1980

A kísérletünkben szénszálas, hosszúszálas wolfram izzó, spirál szálas izzó, kripton, és végül egy halogén izzó fényleadását vizsgáljuk. Jól érzékelhető, hogy a fejlesztés eredményeként egyre nagyobb a szál hőmérséklete. A fény mind fehérebb.

32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és EszközbemutatóGYULA, 2008. június 23–26.

slide32

A Tungsram 1906-ban megvásárolta Just Sándornak és a horvát származású Franjo Hanaman-nak a wolframszál előállítására vonatkozó szabadalmát, és megkezdte az izzó gyártását.

32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és EszközbemutatóGYULA, 2008. június 23–26.

slide33

Az Egyesült Izzó 1921-ben kutató laboratóriumot hozott létre, amelyben az izzólámpák folyamatos tökéletesítése során Bródy Imre(1891-1944) feltalálta az kriptonlámpát.

Az izzólámpákban használt argon-nitrogén gázkeverék helyett a hosszabb élettartamot és jobb hatásfokot biztosító kripton-xenon töltést használta.

Polányi Mihállyal együttműködve 1934-ben kidolgozta a kripton-xenon keveréknek a levegőből történő előállítási technológiáját .

32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és EszközbemutatóGYULA, 2008. június 23–26.

slide34

A jövő

LED, magyarul fénykibocsátó dióda

Az egyik vezető fénycső gyár LED-nek nevezett (light emitting diode = fényt kibocsátó félvezető) világítótestei egy watt energiával 75 lumen fényt sugároznak, de már kísérleteznek az OSTAR LED-ekkel, amelyek vékony felső rétegére tükrözik a fotonokat, s ezáltal 150 lumen/wattal sugároznak, higanymentesek ,és 60 ezer óra az élettartamuk.

32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és EszközbemutatóGYULA, 2008. június 23–26.

slide35

5. Jákob-létra (Jacob’s ladder)

…………………………………….

a Jákob-létra végtelenbe veszs a nagy eposznak vége sohse lesz.

Babits Mihály: Hadjárat a semmibe Strófák egy képzelt költeményből

…Jákob ószövetségi pátriárka testvére, Ézsau elől menekült, akitől az elsőszülöttség jogát ravasz csellel szerezte meg. Mikor megpihent a szabadban, feje alá egy követ rakott. Álmában egy létra ereszkedett le a mennyből. Az Úr angyalai jártak le-fel a létrán….

A bibliaiJákob-létra

32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és EszközbemutatóGYULA, 2008. június 23–26.

slide36

n2=24000 menet

n1=600 menet

A Jákob-létra egy egyszerű nagyfeszültséget szemléltető eszköz

U2=9200 V

U1=230 V

I1=max2,5 A

Az egyetlen fontos eleme egy nagyfeszültségű transzformátor, amely maximum 20 mA-es áramerősségre képes.

32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és EszközbemutatóGYULA, 2008. június 23–26.

slide37

A kísérlet felépítése:

Nagyfeszültségű transzformátor (maximum 20 mA)

Két egymástól kis szögben elhajló fémrúd (A két fémrudat egymástól jól el kell szigetelni)

Működése:

Az átütés pillanatában nagy mennyiségű ionizált levegő keletkezik, ami a magas hőmérséklet miatt(3000 C fok) felfelé száll.

A nagyfeszültségű ív pedig követni fogja a már ionizált levegőt, közben még több levegőt ionizál, így egyre hosszabb, vastagabb, de halványabb lesz.

A létra végén pedig már nem tudja tovább követni a már nagyon felkavarodott levegő útját, így a folyamat kezdődik elölről.

A fémrudak érintése rendkívül életveszélyes!

32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és EszközbemutatóGYULA, 2008. június 23–26.

slide38

6. Foglakozások

A képen látható eszközöket 10-14 éves diákok készítették.

32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és EszközbemutatóGYULA, 2008. június 23–26.

slide39

1. Oersted kísérlete (1820)

áramforrás

É

árammal átjárt vezető

mágnestű

D

+

32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és EszközbemutatóGYULA, 2008. június 23–26.

slide40

2. Az áramjelző alkalmazása

32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és EszközbemutatóGYULA, 2008. június 23–26.

slide41

3. Gemkapocs motor

32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és EszközbemutatóGYULA, 2008. június 23–26.

slide42

32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és EszközbemutatóGYULA, 2008. június 23–26.

slide43

A Jedlik terem

32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és EszközbemutatóGYULA, 2008. június 23–26.

slide44

Irodalom

dr. Újházy Géza; Őstranszformátorok 1990.

Verebélÿ László, Jedlik Ányos két úttörő találmánya 1994.

dr. Jeszenszky Sándor; Jedlik Ányos az első magyar elektrotechnikus 2000.http://www.erak.hu/szemelvenyek/kompetenciafogalom.pdfhttp://www.youtube.com/watch?v=k7JTyRBfeF4&mode=related&search=csavarmotorhttp://www.youtube.com/watch?v=k7JTyRBfeF4&mode=related&search=csavarmotorhttp://www.magnet.fsu.edu/education/tutorials/java/faradaymotor/index.html

http://www.sparkmuseum.com/MOTORS.HTM Összes motor típushttp://www.greenfo.hu/hirek/hirek_item.php?hir=17086http://www.kislexikon.hu/radiometer.html

32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és EszközbemutatóGYULA, 2008. június 23–26.

slide45

KÖSZÖNÖM A MEGTISZTELŐ FIGYELMET

32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és EszközbemutatóGYULA, 2008. június 23–26.