FYSIKbasen.dk - Den danske database for pædagogiske undervisningsforsøg til fysiklærere
Forside Nyheder Forsøg Om siden Kontakt English
Gå en side tilbageUdskriv dette forsøgForetag ny søgning

rød pilSimpel magnetfeltsradio

Forsøg nr.: 27
Formål: At demonstrere sammenhængen mellem magnetisme og elektricitet samt vise magnetfeltet fra en spole. Ydermere at give en idé om, hvordan man kan overføre lyd via elektromagnetiske felter.
Resume: Lyd fra en musik-CD kan overføres trådløst via to spoler.
Nøgleord: Elektromotorisk kraft, induktion, magnetfelter, magnetisme, bølger, højttaler, lyd.

Beskrivelse:

En radio baseret på magnetfelter kan laves ved hjælp af to spoler, en discman, en højttaler og et par forstærkere.

"Sendestationen" laves ved at koble en lydkilde (f.eks. en discman, mp3-afspiller eller lignende) til en spole via en forstærker. "Modtagestationen" laves ved at koble en spole til en højttaler via en forstærker.

Diagram over simpel radio med magnetfelter
Oversigt over simpel magnetfeltsradio. Discman og forstærker kan eventuelt erstattes af frekvensgenerator.

Når lydsignalet sendes ind i spolen, så vil dette skabe et magnetfelt, der svinger i takt til musikken. Placerer man nu modtagespolen i nærheden af sendespolen, så vil det svingende magnetfelt inducere en strøm i spolen, som forstærkes op og sendes ud af højttaleren som lyd.

Billede af forsøgsopstilling
Billede af forsøgsopstilling med "radiosenderen" til venstre i billedet og "modtageren" med højttaleren til højre i billedet. Spolerne er her sat helt tæt sammen for at få den bedste forbindelse, men der er ingen elektrisk kontakt mellem de to dele.

I forsøget kan man prøve at variere afstanden mellem spolerne. Man opdager hurtigt, at lydoverførslen falder hurtigt med afstanden. Dette siger noget om, hvordan magnetfeltet fra en spole udbreder sig. Tilsvarende kan man prøve at dreje den ene spole, så magnetfeltet rammer ind i siden af modtagespolen. Igen går lyden kun svagt igennem.

Man kan også prøve at indsætte en plade imellem de to spoler. Lydens overførsel afhænger nu af pladens magnetiske egenskaber. Tilsvarende kan man prøve at indsætte en jernkerne igennem de to spoler. Lyden forstærkes nu, men man bemærker også, at det mest et de lave frekvenser (bassen), der forstærkes. Dette skyldes jernets respons over for langsomme kontra hurtige magnetiske påvirkninger.

Forsøgsopstillingen viser naturligvis ikke et helt realistisk billede af, hvordan radiokommunikation virker. Virkelighedens radioer bruger elektromagnetiske bølger, der kan udbrede sig mange kilometer. Her i forsøget anvendes kun et varierende magnetfelt, og "radioens" rækkevidde er meget kort. Forsøget er dog underholdende, og det viser trods alt, hvordan det er muligt at overføre lyd ved at omsætte denne til et elektromagnetisk felt. Man kan læse nærmere om en rigtig radios virkemåde i referencerne.

Spørgsmål og svar:

Hvorfor kan jeg ikke høre nogen lyd?

Undersøg først om der kommer et signal ud i sendespolen. Dette kan gøres ved at erstatte spolen med en almindelig højttaler. Hvis signalet er der, så skulle der også blive dannet et svingende magnetfelt i spolen, og hvis denne holdes tæt hen til modtagespolen, så skulle der også induceres en strøm her i. Prøv at skrue op for forstærkerne. Hvis der stadig ikke kommer lyd i højttaleren, så virker modtageforstærkeren muligvis ikke.

Udstyr og materialer:

grøn pil Højttaler
grøn pil Forstærker
grøn pil Spole
grøn pil Discman

Referencer:

grøn pilS. Devons: "The search for electromagnetic induction", The Physics Teacher 16, 625 (1978). (http://scitation.aip.org/tpt)
grøn pil"How radio works" (howstuffworks.com).

PIRA DCS: 5H25.00 (Elektricitet og magnetisme: Magnetiske felter og kræfter) Hvad er PIRA DCS?

Opdateret: 05.10.2004