1. Γραφικές Παραστάσεις Τάσης από Αμοιβαία Επαγωγή με το MultiLog
Γουρζής Στάθης – Φυσικός,
Συνεργάτης ΕΚΦΕ Λευκάδος 2008 – 2012
Εργαστήριο Φυσικών Επιστημών Νυδριού Λευκάδος

2. Από το ψηφιακό σχολικό βιβλίο
της Φυσικής Β΄ Λυκείου Κατεύθυνσης …

6. Στο εργαστήριο Φυσικών Επιστημών
του σχολείου, θα μελετήσουμε
το φαινόμενο
της αμοιβαίας επαγωγής,
χρησιμοποιώντας …

7. Δύο πηνία των 300 σπειρών …

8. … ένα ξύλινο κουτί, σαν βάση στήριξης των δύο πηνίων …

9. … μια βάση στήριξης, μια μικρή μεταλλική
ράβδο, και ένα σύνδεσμο μαζί με μια λαβίδα …

10. … μια γεννήτρια συχνοτήτων, σαν πηγή εναλλασσόμενου ρεύματος …

11. … τον προβολέα
του εργαστηρίου …
… τον Η/Υ
του εργαστηρίου …

12. … και το MultiLog …
Τάση - 25 έως + 25 Volt
Τάση - 2,5 έως + 2,5 Volt
… μαζί με τους δύο αισθητήρες της τάσης και του μαγνητικού πεδίου …

13. Ξεκινάμε το MultiLog …

14. Τάση - 2,5 έως + 2,5 Volt
… συνδέουμε τον πρώτο αισθητήρα της τάσης …

15. Τάση - 25 έως + 25 Volt
… και τον δεύτερο αισθητήρα της τάσης …

16. … τέλος, συνδέουμε και τον τρίτο αισθητήρα, αυτόν του μαγνητικού πεδίου …

17. Ξεκινάμε το πρόγραμμα DB-Lab 3.2 …

18. … και από το Μενού « Καταγραφέας », επιλέγουμε « Πίνακας Ελέγχου » …
… ενώ από το Μενού « Σημεία » επιλέγουμε « 2000 »,
και από το « Ρυθμός » επιλέγουμε « 100 / sec » …

19. … κάνουμε « Εκκαθάριση Μνήμης », γιατί θα πάρουμε αρκετές μετρήσεις …

20. Πηνίο 2 Πηνίο 1
Αρχίζουμε τώρα το στήσιμο της πειραματικής μας διάταξης,
ξεκινώντας από την επαγωγική σύζευξη των δύο πηνίων …

21. 1
2
… και συνεχίζουμε με την κατασκευή της βάσης στήριξης,
για τον αισθητήρα του μαγνητικού πεδίου …

22. 2
1
Συνδέουμε το πρωτεύων πηνίο,
με την πηγή του εναλλασσόμενου ρεύματος …

23. 1
2
… τοποθετούμε τον αισθητήρα του μαγνητικού πεδίου,
ανάμεσα από τα δύο πηνία …

24. … τον ένα αισθητήρα της τάσης,
στο πρωτεύον πηνίο …
1
Τάση - 25 έως + 25 Volt
2

25. 1
2
Τάση - 2,5 έως + 2,5 Volt
… και τον άλλο αισθητήρα της τάσης,
στο δευτερεύον πηνίο …

26. 2
1
Δευτερεύον πηνίο
Πρωτεύον πηνίο
Τάση - 25 έως + 25 Volt Τάση - 2,5 έως + 2,5 Volt

27. Ρυθμίζουμε και την γεννήτρια συχνοτήτων …
Επιλέγουμε f = 0,2 Hz για την συχνότητα
και ημιτονοειδή κυματομορφή για την έξοδο του σήματος …

28. Έχοντας πραγματοποιήσει την πειραματική μας διάταξη,
ξεκινάμε τις μετρήσεις,
πρώτα από το MultiLog
και μετά ανοίγοντας την γεννήτρια συχνοτήτων …

29. Το πρόγραμμα DB-Lab 3.2 καταγράφει τις αλλαγές,
στις δύο τάσεις που μετράμε και στο μαγνητικό πεδίο …
Επαγωγική Τάση
Κόκκινη Γραμμή
Τάση πηγής
Μπλε Γραμμή
Μαγνητικό Πεδίο
Πράσινη Γραμμή

30. … και μεγαλώνοντας τα αποτελέσματα
σε όλη την οθόνη …
Επαγωγική Τάση
Κόκκινη Γραμμή
Τάση πηγής
Μπλε Γραμμή
Μαγνητικό Πεδίο
Πράσινη Γραμμή

31. Για καλύτερη παρατήρηση των μεταβολών στα μεγέθη που μετράμε ,
προβάλουμε και με τον προβολέα στον πίνακα του εργαστηρίου …

32. … από το Μενού « Προβολή »,
επιλέγουμε την πρώτη « Μεγέθυνση » … … η εναλλασσόμενη τάση της πηγής,
δεν παίρνει ακαριαία την μέγιστη τιμή της,
γιατί την «δυσκολεύει» το πεδίο του δευτερεύοντος πηνίου,
στο οποίο αναπτύσσεται επαγωγική τάση,
σε όλη την διάρκεια της μεταβολής της …
Επαγωγική Τάση
Κόκκινη Γραμμή
Τάση πηγής
Μπλε Γραμμή
Μαγνητικό Πεδίο
Πράσινη Γραμμή

33. … με την δεύτερη μεγέθυνση,
διαλέγουμε το «κατέβασμα» της τάσης … … και έχουμε μεγαλύτερη ακρίβεια,
για να παρατηρήσουμε την δημιουργία
και την διάρκεια της επαγόμενης τάσης,
όσο δηλαδή μεταβάλλεται
και η τάση στο πηνίο 1 …
Επαγωγική Τάση
Κόκκινη Γραμμή
Τάση πηγής
Μπλε Γραμμή
Μαγνητικό Πεδίο
Πράσινη Γραμμή

34. … πάλι με την δεύτερη μεγέθυνση ,
επιλέγουμε το «ανέβασμα» της τάσης …
… και παρατηρούμε πάλι την δημιουργία
και την διάρκεια της επαγόμενης τάσης …
Επαγωγική Τάση
Κόκκινη Γραμμή
Τάση πηγής
Μπλε Γραμμή
Μαγνητικό Πεδίο
Πράσινη Γραμμή

35. Ξαναδοκιμάζουμε να πάρουμε μετρήσεις με τις ίδιες ρυθμίσεις στο MultiLog,
ενεργοποιώντας πάλι την καταγραφή των μετρήσεων
από το πρόγραμμα DB-Lab 3.2 …
Κλείσιμο κυκλώματος Αλλαγή συχνότητας 1
0,2 Hz -> 1.0 Hz
Αλλαγή συχνότητας 2
1 Hz -> 2 Hz

36. … από το Μενού « Προβολή »,
επιλέγουμε πάλι την « Μεγέθυνση » … Επαγωγική Τάση
Κόκκινη Γραμμή
Τάση πηγής
Μπλε Γραμμή
Μαγνητικό Πεδίο
Πράσινη Γραμμή
Αλλαγή συχνότητας 1
0,2 Hz -> 1.0 Hz

37. … και βλέπουμε την μεταβολή
της επαγόμενης τάσης στο πηνίο 2,
όσο εναλλάσσεται η τάση της πηγής στο πηνίο 1 …
Επαγωγική Τάση
Κόκκινη Γραμμή
Τάση πηγής
Μπλε Γραμμή
Μαγνητικό Πεδίο
Πράσινη Γραμμή

38. Εδώ οι δύο γραφικές παραστάσεις,
για μελέτη και σύγκριση …

39. Δοκιμάζουμε και αυτή την ρύθμιση …
Κρατάμε την επιλογή f = 0,2 Hz για την συχνότητα του σήματος
και επιλέγουμε τον τετραγωνικό παλμό για την έξοδο του …

40. Το πρόγραμμα DB-Lab 3.2 μας δίνει αυτή την γραφική παράσταση …
Αλλαγή συχνότητας 1
0,2 Hz -> 1.0 Hz
Κλείσιμο κυκλώματος

41. … από το Μενού « Προβολή »,
επιλέγουμε την « Μεγέθυνση » …
Κλείσιμο κυκλώματος

42. … και βλέπουμε την μεταβολή της επαγόμενης τάσης στο πηνίο 2,
λόγω του κλεισίματος του κυκλώματος
και την δημιουργία της εναλλασσόμενης τάσης από την πηγή στο πηνίο 1 …
Επαγωγική Τάση
Κόκκινη Γραμμή
Τάση πηγής
Μπλε Γραμμή
Μαγνητικό Πεδίο
Πράσινη Γραμμή

43. … από το Μενού « Προβολή »,
επιλέγουμε πάλι « Μεγέθυνση » …

44. … και εδώ έχουμε μεγαλύτερη ακρίβεια,
για να παρατηρήσουμε την δημιουργία
και την διάρκεια της επαγόμενης τάσης,
όσο δηλαδή αναπτύσσεται
και η τάση στο πηνίο 1,
λόγω του ανοίγματος της πηγής …
Επαγωγική Τάση
Κόκκινη Γραμμή
Τάση πηγής
Μπλε Γραμμή
Μαγνητικό Πεδίο
Πράσινη Γραμμή

45. Δοκιμάζουμε τώρα αυτή την ρύθμιση …
Κρατάμε πάλι την επιλογή f = 0,2 Hz για την συχνότητα του σήματος
και επιλέγουμε τον τριγωνικό παλμό για την έξοδο του …

46. Το πρόγραμμα μας δίνει αυτή την γραφική παράσταση …
Κλείσιμο κυκλώματος

47. … επιλέγουμε την « Μεγέθυνση » …
Επαγωγική Τάση
Κόκκινη Γραμμή
Τάση πηγής
Μπλε Γραμμή
Μαγνητικό Πεδίο
Πράσινη Γραμμή

48. … για να έχουμε μεγαλύτερη ακρίβεια στη
παρατήρηση της επαγόμενης τάσης …
Επαγωγική Τάση
Κόκκινη Γραμμή
Τάση πηγής
Μπλε Γραμμή
Μαγνητικό Πεδίο
Πράσινη Γραμμή

49. … επιλέγουμε ξανά την « Μεγέθυνση » …
Επαγωγική Τάση
Κόκκινη Γραμμή
Τάση πηγής
Μπλε Γραμμή
Μαγνητικό Πεδίο
Πράσινη Γραμμή

50. … και βλέπουμε με ακόμα μεγαλύτερη ακρίβεια στη παρατήρησή μας,
την επαγόμενη τάση καθώς και την διάρκειά της,
σε σχέση με την εναλλασσόμενη τάση στο πηνίο 1 …
Επαγωγική Τάση
Κόκκινη Γραμμή
Τάση πηγής
Μπλε Γραμμή
Μαγνητικό Πεδίο
Πράσινη Γραμμή

51. Στο πάνω μέρος είναι η γραφική παράσταση του τετραγωνικού παλμού,
και στο κάτω μέρος η γραφική παράσταση του τριγωνικού παλμού …

52. Δοκιμάζουμε τέλος και αυτή την επιλογή …
Κρατάμε πάλι την επιλογή f = 0,2 Hz για την συχνότητα του σήματος …

53. Το πρόγραμμα DB – Lab 3.2 μας δίνει αυτή την γραφική παράσταση …
Αλλαγή συχνότητας 2
1 Hz -> 2 Hz
Αλλαγή συχνότητας 1
0,2 Hz -> 1.0 Hz
Κλείσιμο κυκλώματος

54. … επιλέγουμε την « Μεγέθυνση » …
Επαγωγική Τάση
Κόκκινη Γραμμή
Τάση πηγής
Μπλε Γραμμή
Μαγνητικό Πεδίο
Κλείσιμο κυκλώματος Πράσινη Γραμμή

55. … και παρατηρούμε την επαγόμενη τάση καθώς και την διάρκειά της,
σε σχέση με την παραγωγή της εναλλασσόμενης τάσης στο πηνίο 1 …
Επαγωγική Τάση
Κόκκινη Γραμμή
Τάση πηγής
Μπλε Γραμμή
Μαγνητικό Πεδίο
Πράσινη Γραμμή

56. … η δεύτερη « Μεγέθυνση » …
Επαγωγική Τάση
Κόκκινη Γραμμή
Τάση πηγής
Μπλε Γραμμή
Μαγνητικό Πεδίο
Πράσινη Γραμμή

57. … μας δίνει αυτή την εικόνα ,
όπου και παρατηρούμε
την επαγόμενη τάση ,
σε σχέση με την παραγωγή
της εναλλασσόμενης τάσης
στο πηνίο 1,
λόγω του ανοίγματος
της πηγής του
εναλλασσόμενου
ρεύματος …
Επαγωγική Τάση
Κόκκινη Γραμμή
Τάση πηγής
Μπλε Γραμμή
Μαγνητικό Πεδίο
Πράσινη Γραμμή

58. Τέλος πειράματος …