search

Strømforsyninger

A – Lavspænding

Elever i grundskolen må ikke arbejde med spændinger over 25 V vekselspænding og 60 V jævnspænding. Strømforsyningen skal være forsynet med en sikkerhedstransformator, der sikrer at den lavspænding eleverne har adgang til, er isoleret fra netspændingen på betrykkende vis. Strømforsyninger skal være CE mærkede. Frederiksens lavspændingsforsyninger opfylder naturligvis disse krav.

Vælg den rigtige strømforsyning

De strømforsyninger, vi leverer flest af, bruges til forsyning af forsøgsopstillinger med lave spændinger (under 25 V). Vi har flere modeller i denne kategori – hvilken skal du vælge?

For det første skal du være opmærksom på, at en strømforsyning holder i mange år. Det er svært at se 10 eller 15 år frem i tiden, men en ekstra investering lige nu kan måske spare dig for både ærgrelser og penge, hvis dine behov ændres i fremtiden. Når det er sagt, så lad os se på de forskellige parametre.

Kvaliteten af jævnspændingen (DC)

Ensrettet (pulserende jævnspænding) – Fint, hvis man blot vil forsyne glødepærer og motorer.
Eksempler: 361055, 361065

Ensrettet og udglattet – Som ovenfor, samt til opstillinger, hvor der måles på spændinger og strømme – især hvis der ikke trækkes ret meget strøm, Anbefales ikke sammen med f.eks. dataopsamlingsudstyr.
Eksempel: 361870

Stabiliseret – Leverer ”ægte” jævnspænding. Kan bruges i alle sammenhænge – til elektronikopstillinger og dataopsamling – og andre situationer, hvor ”ripple” (rester af pulserende jævnspænding) ville forstyrre.
Eksempler: 361600, 361700, 364000

Kvaliteten af vekselspændingen (AC)

De allerfleste strømforsyninger til vekselstrøm (ikke kun Frederiksens) bruger en variotransformator eller evt. faste udtag på en transformator. Meget af støjen fra 230 V netspændingen vil slippe igennem til udgangen, og belaster man jævnspændingsdelen, vil dette typisk give uønskede ”buler” i vekselspændingen. – Igen ikke noget problem, hvis du blot skal forsyne en glødelampe, men mindre heldigt, hvis du vil demonstrere sinus-formen.

Vores topmodeller i 3640xx-serien danner vekselspændingen syntetisk – kurveformen er en nydelig sinuskurve uafhængigt af støj på forsyningsnettet eller belastningen af jævnstrømsdelen.

Spændingsområde

Frederiksen har gennem tiden lavet utallige lavspændingsforsyninger, som afgiver 0 til 24 V – DC og AC. Der findes tilsvarende udstyr, som kræver en relativt høj spænding. Med en sådan strømforsyning er du altid dækket ind.

Der er dog mange eksperimenter, som ikke kræver så meget spænding. Derfor kan en mindre (billigere) strømforsyning være attraktiv. Spændingsområdet er da typisk kun 0 – 12 V.

Strømområde

Der er mange eksperimenter, hvor f.eks. en 3 A strømforsyning som 361700 er fuldt tilstrækkelig. Andre stiller større krav til strømstyrken

 

Overbelastningssikring / strømbegrænser

Alle vore strømforsyninger er konstrueret, så de kan håndtere en overbelastning eller en direkte kortslutning uden at tage skade.

En termosikring beskytter mod overbelastning eller kortslutning ved at afbryde strømforsyningen helt, når den overbelastes. Efter kort tid kan man tænde igen.

En strømbegrænser klarer opgaven mere elegant, og skruer ned for spændingen, så den maksimale strøm ikke overskrides. Når overbelastningen fjernes, justeres spændingen automatisk tilbage. (Se nedenfor om tips til brugen af en variabel strømbegrænser.) Nogle apparater til elektromagnetisme (f.eks. Ørsted apparat, 455710) udgør reelt en kortslutning og drives bedst af en strømforsyning med strømbegrænser.

Frederiksens 3640xx-serie er i øvrigt forsynet med en unik vekselstrøms-begrænser: Hvis man prøver at trække for stor strøm, vil spændingen sænkes – men kurveformen forbliver en sinus!

Sådan bruges den variable strømbegrænser

Nogle kalder af god grund strømbegrænseren for ”pære-spareren” – men også andre (måske langt dyrere) komponenter kan beskyttes mod overlast.

På modellerne uden knap på strømbegrænseren undgår man tillige, at små pilfingre kommer til at ændre indstillingen.

Hvis du ønsker at undgå, at strømmen i en opstilling overstiger en vis værdi, gør du følgende:

  1. Spændingen skal være større end 0 V, når strømmen skal justeres
  2. Kortslut udgangen med en ledning
  3. Juster strømmen, indtil amperemeteret viser den ønskede værdi
  4. Fjern kortslutningen igen

Men strømbegrænseren er ikke kun en ”smart sikring”.

I eksperimenter med elektromagnetisme er man ofte interesseret i, at strømmen har en bestemt værdi, mens spændingen er ligegyldig.

Hvis man blot bruger spændingsknappen til at justere strømmen, vil denne ofte drive, når opstillingen bliver varm. Eventuelt kan det være næsten håbløst at ramme den rigtige strømstyrke, hvis modstanden i kredsløbet er meget lille.

I disse tilfælde er det nemmere at justere strømmen ved hjælp af strømbegrænseren. Så skal spændingsreguleringen blot stå ”højt nok” – den aktuelle spænding vil blive holdt nede af strømbegrænseren.

P.S. Gør dig selv og os en tjeneste: Hvis en kollega siger, at strømforsyningen er i stykker, så se lige efter, om strømbegrænseren skulle ske at være skruet helt ned, inden du sender apparatet til reparation.


B – Højere spændinger

Gymnasieelever må gerne arbejde med spændinger over 25 V AC og 60 V DC under den forudsætning, at der anvendes strømforsyninger, hvor den maksimale udgangsstrøm er begrænset til 2 mA DC og 0,5 mA AC. Strømforsyningerne skal i øvrigt være sikrede på samme måde som lavspændingsstrømforsyningerne.

Læreren må som sagkyndig arbejde med højere spændinger end elever. Af sikkerhedsmæssige grunde er det imidlertid fornuftigt at arbejde med højspændingsstrømforsyninger, hvor den maximale udgangsstrøm er begrænset til 2 mA DC og 0,5 mA AC, hvis disse strømme er tilstrækkelige for at udføre de aktuelle forsøg.

Laboratoriestrømforsyninger til høje spændinger

Frederiksens 6 kV højspændingsforsyning (367060) leverer mindre end 2 mA strøm og må derfor anvendes af gymnasieelever. Den er f.eks. velegnet til demonstration af fotoelektrisk effekt, eksperimenter med gnistdetektor til alfapartikler (512110),  samt diverse elektronrør (f.eks. elektrondiffraktionsrør 508535 eller 508035).

Frederiksens 500 V strømforsyning (365575) er i stand til at levere 50 mA og er derfor kun til lærerbrug. Den er velegnet til e/m-røret og andre elektronrør, som kræver spændinger på nogle hundrede volt.

 

Van de Graaff-generatoren

En van de Graaff-generator som 370060 kan levere spændinger op omkring 100 kV – men leverer kun strømme på nogle få mikroampere. Den oplagrede energi på kuplen er også under de tilladte grænser. Men det kan stadigvæk sagtens mærkes, hvis man trækker gnister til f.eks. en hånd.

Elever må ikke udsættes for at få stød fra van de Graaff-generatoren. Det er muligt at tilrettelægge eksperimenterne, så dette undgås.

Elektroforesestrømforsyninger

Elektroforesestrømforsyninger kan levere en livsfarlig kombination af høje spændinger og strømme.

Apparatur til elektroforese er normalt opbygget, så man ikke kan komme i kontakt med spændingsførende dele. Det er vigtigt, at strømforsyninger til elektroforese ikke anvendes til andre formål, hvor denne sikkerhed ikke nødvendigvis er til stede.

keyboard_arrow_up