1. dia

1
ÉRDEKES KÍSÉRLETEK
AZ ELEKTROTECHNIKAI MÚZEUMBAN
Jarosievitz Zoltán zzjaro_at_yahoo.com Országos
Muszaki Múzeum Elektrotechnikai Múzeuma 1075
Budapest, Kazinczy u.21.
32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és
EszközbemutatóGYULA, 2008. június 2326.
2
A gyermek figyelmét és képességeit semmiféle
nevelési módszer nem éleszti annyira, mint a
kíváncsiság ösztönének izgatása .(Márai
SándorRöpirat a nemzetnevelés ügyében)
32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és
EszközbemutatóGYULA, 2008. június 2326.
3
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 belole( 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 2326.
4
A kompetencia szukebb értelemben készségek,
képességek rendszere, tágabb értelemben olyan
általános felkészültség, amely tudásra,
tapasztalatokra, értékekre beállítódásokra épül.
Az Elektrotechnikai Múzeumban szervezünk
Rendkívüli fizikaórákat
Foglalkozásokat
Gyermek- összejöveteleket
Ezek a tevékenységek a nem formális tanulás
(non-formal learning) körébe sorolhatók.
Ismeretek irányított átadása az iskolarendszeru
képzésen kívül, és a képességek, ill. a
személyiség fejlesztése.
CÉL
32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és
EszközbemutatóGYULA, 2008. június 2326.
5
Az Elektrotechnikai Múzeumban kérésre Rendkívüli
fizikaórákat tartunk.
Néhány kísérletet Önöknek is szeretnék bemutatni.
32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és
EszközbemutatóGYULA, 2008. június 2326.
6
1.Elektrosztatikus motor
Influenciagép
SZERKEZETE
ÁLLÓRÉSZ
Alufóliával bevont tejfölös poharak
TUPÁR
FORGÓRÉSZ
Alufólia-csíkokkal bevont tejfölös pohár
32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és
EszközbemutatóGYULA, 2008. június 2326.
7
MUKÖDÉSE
A palack elobb lassan, majd egyre gyorsabban
forog A csúcshatás miatt az egyik turol
elektronok lépnek a palackra, a másik tu pedig
"leszívja" azokat. A tupárok és a töltéssel
rendelkezo palack között fellépo taszító, illetve
vonzó erok 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 2326.
8

• 2. Elektrodinamikus motorok
• Faraday-motor (1821),
• Jedlik villanydelejes forgonya (1828/29)

Elozmények
1820. júl. 1. Oersted - galvánáram mágnesture
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 eloször
áramvezetot mágnessark körül állandó forgásba
hoznia.
32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és
EszközbemutatóGYULA, 2008. június 2326.
9
Faraday-motor (1821)
Egy alátámasztott acélmágnesrúd egyik vége forog
az áramvezeto körül, vagy áramvezeto forog rúd
alakú acélmágnes egyik sarka körül.
32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és
EszközbemutatóGYULA, 2008. június 2326.
10
Faraday-motor
Vezeto
Rúd alakú mágnes
Szódabikarbóna oldat
32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és
EszközbemutatóGYULA, 2008. június 2326.
11
Faraday-motor
B
F
I
32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és
EszközbemutatóGYULA, 2008. június 2326.
12
Barlow kereke 1822-bol
32. Országos Középiskolai Fizikatanári Ankét és
EszközbemutatóGYULA, 2008. június 23- 26.
13
Jedlik Ányos 1829-ben készült villamdelejes
forgonyának muködo 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 2326.
14
A találmány lényegét maga Jedlik írja meg
Heller Ágosthoz 1886. február 18-án kelt
levelében (a levél fogalmazványát a Pannonhalmi
Apátság kézirattára orzi)
A levélbol kitunik, hogy Jedlik tulajdonképpen
egybol három forgókészülékre gondolt.
A multiplikátor tekercs áll, benne forog az
elektromágnes
A elektromágnes áll, benne és körülötte forog a
multiplikátor tekercs
A multiplikátort elektromágnes helyettesíti az
egyik elektromágnes forog a másik szilárdan álló
elektromágnes felett.
32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és
EszközbemutatóGYULA, 2008. június 2326.
15
3. Ostranszformátor
A világon eloször szerepel leírt szövegben a
TRANSZFORMÁTOR elnevezés
32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és
EszközbemutatóGYULA, 2008. június 2326.
16
A 19. század közepére szükségessé vált a villamos
energia gazdaságos és üzembiztos módon történo
távolba-vezetésének és elosztásának a kidolgozása.
1885 fordulópontot jelentett.
A Ganz és Társa Vasönto és Gépgyár
elektrotechnikai osztályának fiatal mérnökei
Déri Miksa, Bláthy Ottó Titusz, Zipernowsky
Károly
Két jelentos szabadalom
32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és
EszközbemutatóGYULA, 2008. június 2326.
17
Zipernowsky Károly és Déri Miksa 1885. jan. 2.
Indukciós átalakítókat készítenek, amelyek nem
zártvasmagúak (nem transzformátorok), a
primer tekercseket párhuzamosan kapcsolták a
nagyfeszültségu tápláló vezetékekre, a
fogyasztók a kisfeszültségu szekunder oldalon
szintén párhuzamosan kapcsolva muködtek.
Bláthy Ottó Titusz felismeri, hogy a
szekunder feszültség stabilitása tovább
fokozható, ha az indukciós készülék szórt
mágneses terét csökkenti. Elonytelennek találta a
nyitott rúd alakú vasmagot.
32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és
EszközbemutatóGYULA, 2008. június 2326.
18
A második szabadalom tárgya (1885. márc. 3.) a
vastestu 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.
19
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
muködtetett.
HátrányaiA vasköpeny nehezítette a holeadást,
nehéz volt szétszerelni, javítani.
Másolat, eredeti példány nem maradt fenn
32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és
EszközbemutatóGYULA, 2008. június 2326.
20
Magtípusú transzformátor
Lágyvas huzalból készült vasmag
Másolat, az eredeti 1885. május 15-én készült
32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és
EszközbemutatóGYULA, 2008. június 2326.
21
A 67. gyártási számú, elso feszültségváltó
(eredetije a Bécsi Technikai Múzeumban van)
hiteles, muködésképes másolata pedig az
Elektrotechnikai Múzeumban )
CÉLJA a feszültség pontos átalakítása mérés
céljára
32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és
EszközbemutatóGYULA, 2008. június 2326.
22
Dugaszolással 15 feszültség-növelo üzemmódban 20
V-ról 100 V-ra növeljük a feszültséget
20 V
100 V
15
32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és
EszközbemutatóGYULA, 2008. június 2326.
23
4. Az izzólámpa fejlodéstörténete és alkonya
A világ elso 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 2326.
24
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.
Elozmények
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
lehetoségeit).
32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és
EszközbemutatóGYULA, 2008. június 2226.
25
Tények, elotanulmányok
Magyarország éves áramfogyasztásának megfelelo
mennyiségu 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 kötelezo EU-szabvány szerint
muködnének az úgynevezett standby üzemmódba
helyezheto elektromos készülékek.
32. Országos Középiskolai Fizikatanári Ankét és
EszközbemutatóGYULA, 2008. június 2326.
26
  Az európai háztartások 97 százalékában még
mindig a hagyományos, energiatakarékosnak nem
nevezheto, viszont jutányos áron kapható
villanykörte világít. A felhasznált energia jó
része nem fényként hasznosul bennük, hanem hové
alakul. Egy wattból ugyanis mindössze 5
százalékos hatásfokkal 15 lumen fényt sugároznak.
32. Országos Középiskolai Fizikatanári Ankét és
EszközbemutatóGYULA, 2008. június 23-26.
27
Megoldások. Apró otthoni trükkök
Televíziónk készenléti állapotban fogyasztja el
napi energia-felvételének akár 30-40-át is.
Ezért lehetoleg kevés idore 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 égokkel lehet
takarékoskodni.
A kompakt fénycsövek közül az újabbak már csak
ötödannyi árammal muködnek, mint az azonos
teljesítményu izzólámpák, és fénykibocsátásuk
nagyobb. Gazdaságos muködésük behozza jóval
nagyobb beszerzési árukat.
32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és
EszközbemutatóGYULA, 2008. június 2326.
28
Most pedig nosztalgiázzunk egy keveset
Az izzó testek fényt gerjesztenek, és így a
körülöttük levo teret megvilágítják.
A villamos áram a vezeton áthaladva azt az áram
erosségének és a vezeto ellenállásának
megfeleloen felmelegíti.
Ha ugyanazon áram különbözo ellenállású
vezetokön megy át, az fog közülük legjobban
felmelegedni, esetleg izzásba jönni, amelyiknek
legnagyobb az ellenállása.
32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és
EszközbemutatóGYULA, 2008. június 2326.
29
A legrégebbi az 1840-es évek kísérleteinek
rekonstrukciója, üveggömbben (de levegoben) izzó
platina spirállal.
Platinát használtak, mert ez melegedvén,
körülbelül úgy terjed ki, mint az üveg.
32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és
EszközbemutatóGYULA, 2008. június 2326.
30
Az izzólámpa fejlodéstörténete
NArWolframspirál1913/14
VákuumWolframHosszúszálas1906
Vákuumszénszál1879
Kriptonduplaspirál1936
Halogén1980
32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és
EszközbemutatóGYULA, 2008. június 2326.
31
NArWolframspirál1913/14
VákuumWolframHosszúszálas1906
Vákuumszénszál1879
Kriptonduplaspirál1936
Halogén1980
A kísérletünkben szénszálas, hosszúszálas
wolfram izzó, spirál szálas izzó, kripton, és
végül egy halogén izzó fényleadását vizsgáljuk.
Jól érzékelheto, hogy a fejlesztés eredményeként
egyre nagyobb a szál homérséklete. A fény mind
fehérebb.
32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és
EszközbemutatóGYULA, 2008. június 2326.
32
A Tungsram 1906-ban megvásárolta Just
Sándornak és a horvát származású Franjo
Hanaman-nak a wolframszál eloállítására vonatkozó
szabadalmát, és megkezdte az izzó gyártását.
32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és
EszközbemutatóGYULA, 2008. június 2326.
33
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 együttmuködve 1934-ben
kidolgozta a kripton-xenon keveréknek a levegobol
történo eloállítási technológiáját .
32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és
EszközbemutatóGYULA, 2008. június 2326.
34
A jövo
LED, magyarul fénykibocsátó dióda
Az egyik vezeto fénycso gyár LED-nek nevezett
(light emitting diode fényt kibocsátó
félvezeto) világítótestei egy watt energiával 75
lumen fényt sugároznak, de már kísérleteznek az
OSTAR LED-ekkel, amelyek vékony felso 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 2326.
35
5. Jákob-létra (Jacobs ladder)
. a Jákob-létra végtelenbe veszs a
nagy eposznak vége sohse lesz.
Babits Mihály Hadjárat a semmibe Strófák egy
képzelt költeménybol
Jákob ószövetségi pátriárka testvére, Ézsau elol
menekült, akitol az elsoszülöttség jogát ravasz
csellel szerezte meg. Mikor megpihent a
szabadban, feje alá egy követ rakott. Álmában egy
létra ereszkedett le a mennybol. Az Úr angyalai
jártak le-fel a létrán.
A bibliai Jákob-létra
32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és
EszközbemutatóGYULA, 2008. június 2326.
36
n1600 menet
n224000 menet
A Jákob-létra egy egyszeru nagyfeszültséget
szemlélteto eszköz
U29200 V
U1230 V
I1max2,5 A
Az egyetlen fontos eleme egy nagyfeszültségu
transzformátor, amely maximum 20 mA-es
áramerosségre képes.
32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és
EszközbemutatóGYULA, 2008. június 2326.
37
A kísérlet felépítése
Nagyfeszültségu transzformátor (maximum 20 mA)
Két egymástól kis szögben elhajló fémrúd (A két
fémrudat egymástól jól el kell szigetelni)
Muködése
Az átütés pillanatában nagy mennyiségu ionizált
levego keletkezik, ami a magas homérséklet
miatt(3000 C fok) felfelé száll.
A nagyfeszültségu ív pedig követni fogja a már
ionizált levegot, közben még több levegot
ionizál, így egyre hosszabb, vastagabb, de
halványabb lesz.
A létra végén pedig már nem tudja tovább követni
a már nagyon felkavarodott levego útját, így a
folyamat kezdodik elölrol.
A fémrudak érintése rendkívül életveszélyes!
32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és
EszközbemutatóGYULA, 2008. június 2326.
38
6. Foglakozások
A képen látható eszközöket 10-14 éves diákok
készítették.
32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és
EszközbemutatóGYULA, 2008. június 2326.
39
1. Oersted kísérlete (1820)
áramforrás
É
árammal átjárt vezeto
mágnestu
D

32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és
EszközbemutatóGYULA, 2008. június 2326.
40
2. Az áramjelzo alkalmazása
32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és
EszközbemutatóGYULA, 2008. június 2326.
41
3. Gemkapocs motor
32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és
EszközbemutatóGYULA, 2008. június 2326.
42
32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és
EszközbemutatóGYULA, 2008. június 2326.
43
A Jedlik terem
32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és
EszközbemutatóGYULA, 2008. június 2326.
44
Irodalom
dr. Újházy Géza Ostranszformátorok
1990. Verebélÿ László, Jedlik Ányos két úttöro
találmánya 1994. dr. Jeszenszky Sándor Jedlik
Ányos az elso magyar elektrotechnikus
2000.http//www.erak.hu/szemelvenyek/kompetenciaf
ogalom.pdfhttp//www.youtube.com/watch?vk7JTyRBf
eF4moderelatedsearchcsavarmotorhttp//www.you
tube.com/watch?vk7JTyRBfeF4moderelatedsearchc
savarmotorhttp//www.magnet.fsu.edu/education/tut
orials/java/faradaymotor/index.html http//www.spa
rkmuseum.com/MOTORS.HTM Összes motor
típushttp//www.greenfo.hu/hirek/hirek_item.php?h
ir17086http//www.kislexikon.hu/radiometer.html
32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és
EszközbemutatóGYULA, 2008. június 2326.
45
KÖSZÖNÖM A MEGTISZTELO FIGYELMET
32. Általános Iskolai Fizikatanári Ankét és
EszközbemutatóGYULA, 2008. június 2326.