Fuglsanggårdsskolen - Fysik og kemi i 9. klasse

 til forsiden

bar06_solid1x1_black_1.gif

Extreme transformationer

 

Transformations-sætningen

FYSIK:

Volt, ampere, watt

 

 

 

 

Hvad bruger man det til?

 

 

Transformation over lange afstande

Når man sender strøm over lange afstande bruges, der kilometer-lange ledninger. Det kan man ikke lave i fysik-lokalet. Derfor må man snyde. For at opnå den modstand, der er i meget lange ledninger, indsætter vi en modstand i kredsløbet.

Man laver eksperimentet i 3 dele:

1) En pære (6v 0,05A) får 6 V vekselspænding - og den lyser:

2) Der indsættes modstand på 2 x 500 ohm i kredsløbet - pæren får for lav spænding, så den lyser ikke:

Spændingen transformeres 8 gange op til 48 V. Det spændingstab, som kommer i modstandene, skal trækkes fra de 48 volt. Måske er tabet på 8 volt, og så er der
48 - 8 = 40 volt, der skal transformeres ned igen. 40 volt : 8 = 5 volt. Nu lyser pæren:

Her kommer teorien:

Om sommeren producerer Norge og Sverige meget elektricitet ved hjælp af vandkraft. De 2 lande producerer mere elektricitet, end de kan bruge, og så sælger landene elektrisk strøm til Danmark.

Om vinteren er mange norske og svenske elve frosset, og så går vandkraft-produktionen ned. Derfor køber Norge og Sverige om vinteren elektrisk strøm i Danmark.
 

Brug linket til Energinet og se hvordan det er lige nu (siden bruger Flash!):       se kort fra energinet.dk
 

 

Kortet viser Danmarks import og eksport af elektrisk strøm d. 6. juni 2008. Det er sommer, og man kan se at der importeres strøm fra Norge og Sverige, og der eksporteres strøm til Tyskland.

Man kan ikke sende den spænding på ca. 235 volt, som er i lysnettet over lange afstande. Fordi:

Der er en lille elektrisk modstand i ledninger. Hvis Sverige sender ca. 235 volt til Danmark, og der er et spændigstab i de mange kilometer ledning på 100 volt, så får vi i Danmark kun 235 - 100 = 135 volt.

Hvis Sverige sender 235.000 volt til Danmark, bliver regnestykket helt anderledes.

I Danmark bygges en transformator, der har vindinger, som kan transformere strømmen ned. Hvis spændingen skal fra 235.000 volt ned til 235 volt, så skal forholdet mellem vindingstallet på de  2 spoler være 1000 : 1, fx 100.000 vindinger på primær spole og 100 vindinger på sekundær spole.

I eksemplet er der stadig et spændingsfald på 100 volt på grund af modstand i de kilometerlange el-kabler. Danmark får kun 235.000 - 100 volt = 234.900 volt.
I Danmark transformeres spændingen 1000 gange ned:

234.900 volt : 1000 = 234,9 volt.

Men:
Ovenstående eksempel er godt til at forklare, hvordan man ved hjælp af transformation og højspænding kan løse problemet med modstand i el-kablerne. Men eksemplet er også dårligt, fordi man ofte vælger at sende jævnstrøm mellem 2 lande - og jævnstrøm kan ikke transformeres. Man bruger jævnstrøm, fordi det er nærmest umuligt at få 2 landes vekselstrøm til at svinge i takt. Det kan jo ikke nytte noget at et dansk strømsted den ene vej i ledningen kommer samtidig med et tysk strømsted den anden vej i ledningen, og så ophæver de to strømstød hinanden, og der er slet ingen strøm. Jeg skulle hellere have lavet en historie om at sende strøm fra Esbjerg til Viborg.

Du kan se jævnstrømskablerne på kortet fra Energinet - de er farvet blå.

Når jævnstrømmen kommer ind i det andet land har man vekselrettere til at lave jævnstrømmen om til vekselstrøm. Så kan det modtagende land selv transformere strømmen til det antal volt, der skal bruges i landets højspændingsledninger.

Vekselrettere bruger man også i forbindelse med solceller. Solceller laver jævnstrøm, så for at bruge strømmen, skal den igennem en vekselretter.

Højspænding i Danmark:


billede fra "Samfundets el-forsyning". Det er gammelt - forbrugerne skal have 235 volt, ikke 220.

 

Historien en gang til:

Elev-eksperiment, hvor mange kilometer højspændingskabel erstattes af modstande.


  billede fra "Samfundets el-forsyning"