Skip to main content
header

בניית מד זרם תוצרת בית

בפעילות זו נבנה מד זרם "אמיתי" ונמדוד בעזרתו את הזרם הזורם במעגל חשמלי.

ניתן להשתמש במצפן כדי למדוד את הכמות ואת הכיוון של זרם הזורם בסליל שנמצא ליד המצפן. למד זרם כזה קוראים לפעמים "אמפרמטר". "אמפר" היא יחידת המידה שבה משתמשים למדידת זרם חשמלי, והיא קרויה על שמו של הפיזיקאי מרי אמפר (1775-1836) שגילה את הקשר שבין השדה המגנטי לזרם החשמלי שיוצר אותו.

מחט המצפן תשמש כמחוג מד המתח שלנו. את כל שאר המרכיבים תבנו בעצמכם. לאחר שתבנו את מד הזרם, תצטרכו לכייל אותו כדי לקבל תוצאות מדידה שיאפשרו להעריך את כמות הזרם הזורמת במעגל בצורה מדוייקת יותר.

  • כיצד תוכלו להפוך את מד הזרם שלכם לרגיש יותר (כלומר שמחט המצפן תגיב טוב יותר גם לזרמים חלשים)?
    התשובה: הפכו את חוט החשמל שלכם לסליל. כך תקבלו שדה מגנטי שהוא סכום השדות המגנטיים שיוצר כל חוט בסליל. השדה המשותף יהיה גדול יותר, ויוכל להשפיע על מחט המצפן.

 

סליל אחד

  • איפה כדאי למקם את הסליל ביחס למצפן?
    תשובה: כמה שיותר קרוב למצפן. אם משתמשים בסליל אחד - מקמו את המצפן באמצע הסליל. אם משתמשים בשני סלילים, מקמו את המצפן בין הסלילים.

 

בפרוייקט שלנו נשתמש בשני סלילים כדי להגדיל את השדה החשמלי. לפפו את חוט החשמל לשני סלילים. הדביקו וקבעו את הסלילים בעזרת נייר דבק. ככל שתצרו יותר ליפופים בכל סליל - הדשה המגנטי שייווצר בכל סליל יהיה גדול יותר. מומלץ לעשות מספר שווה של ליפופים בשני הסלילים.

  • כיצד למקם את הסלילים אחד ביחס לשני?
    תשובה: חשוב מאד להקפיד ששני הסלילים יונחו כך שהזרם שבהם יזרום באותו כיוון. אם הסלילים יונחו הפוך - הזרמים יזרמו בכיוונים הפוכים וייצרו שדות מגנטיים הפוכים שיבטלו זה את זה. כדי לוודא שמניחים את הסלילים באותו כיוון, ניתן לבדוק את כיוון השדה המגנטי בכל סליל בנפרד (בעזרת המצפן, כפי שלמדנו בפעילות הקודמת), ולמקם את הסלילים בכיוון הנכון.

 

שני סלילים

 

בניית מד הזרם:

1. השתמשו בקופסת הקרטון הריקה שהכנתם.

קופסת קרטון

סמנו מקום עבור המצפן, וחתכו פתח מתאים באמצע הקופסה.

 סימון מיקום המצפן חתך עבור המצפן

סמנו וחתכו שני חריצים עבור הסלילים משני צידיו של החור המרכזי.

סימון מקום הסלילים חתך עבור הסלילים

מקמו את שני הסלילים (תוך הקפדה על כיוון הליפוף) בתוך החריצים המתאימים. חזקו את הסלילים בקרטון בעזרת דבק. הניחו את המצפן באמצע החור המיועד.

הכנסת הסלילים הכנסת המצפן

נקבו שני חורים בדופן הקופסה והעבירו את קצות החוט מתוך פנים הקופסה החוצה דרך החורים. קצות החוטים ישמשו לחיבור הסוללה ושאר הרכיבים החשמליים שתרצו למדוד.

חורים לחוטים בקופסה

כיצד לכוון את מד הזרם לרגישות גבוהה יותר?
תשובה: הכח המגנטי צריך להיות ניצב למחט המצפן. לכן מומלץ לפני כל מדידה להעמיד את הקופסה כך שמחט המצפן תתייצב בדיוק בין הסלילים. כדי להקל את הצבת מד הזרם, כדאי למקם בשלב 4 את המצפן כך שציר צפון (N) - דרום (S) של המצפן יהיה מקביל לקו הסלילים. ראו איור:

 כיול מד הזרם

השתמשו בציר צפון-דרום של המצפן כנקודת התחלה, סמנו קו ורשמו "התחלה", או "0" לציון 0 זרם חשמלי.
חברו סוללה ישירות לחוט. מכיוון שאין שום התנגדות בין החוט לסוללה (כלומר לא מחובר שום התקן חשמלי נוסף כמו נורה או מנוע) הזרם במעגל הוא הזרם הגדול ביותר. סמנו בעט קו נוסף במקום שאליו מצביעה מחט המצפן, ורשמו "זרם גדול". הפכו את הדקי הסוללה (כלומר חברו אותה בכיוון ההפוך). הפעם תנוע המחט לכיוון השני. סמנו "זרם גדול" גם בצד השני של המצפן.

אמפרמטר תוצרת בית

כעת תוכלו לבצע מדידות בעזרת מד הזרם שלכם. נסו להשתמש בסוללות בעלות מתח שונה, או בסוללות בגדלים שונים. חברו בטור (כלומר בין הסוללה לחוט) צרכנים שונים: נורה, מנוע קטן, זמזם, שעון קטן וכו'. סמנו על מד הזרם שלכם את הנקודות שאליהן הגיע המחוג בכל ניסוי.

האם ניתן ללמוד על צריכת החשמל של כל צרכן?

נוצר בתאריך: 27/01/09
עודכן בתאריך: 17/01/11