Palle Hansen, formand for Danmarks Fysik- og Kemilærerforening.

Transkript

1 Her er virkelig tale om en ny, alsidig og spændende undervisningsbog med fokus på el, energi og energibesparelser. Bogen om Energien er særdeles velegnet, både til erstatning af og som supplement til den nuværende undervisning i fysik/kemi for klasser. Materialet er et overblik over brugen af og forskning i elektricitet gennem tiderne og en grundbog i undervisningsarbejdet med elektricitet, energi og forurening. Bogen indeholder en række spots, der hver for sig kan bruges som appetitvækker til at trænge dybere ned i et emne. Også i det tværfaglige samarbejde i emner som historie, elektricitet og velfærd vil Bogen om Energien være yderst velegnet. Palle Hansen, formand for Danmarks Fysik- og Kemilærerforening. Elselskaberne i Danmark gennemfører fælles oplysningskampagner for at hjælpe dig med at reducere energiforbruget. Kampagnerne administreres af foreningen for de danske eldistributionsselskaber, ELFOR. Elsparefonden er en uafhængig fond med egen bestyrelse under Økonomi- og Erhvervsministeriet. Fonden skal fremme elbesparelser og en mere effektiv elanvendelse. De danske naturgasselskaber, Hovedstadsregionens Naturgas I/S, Naturgas Midt-Nord I/S, Naturgas Fyn I/S og DONG A/S, forsyner flere end hustande med naturgas. I fællesskab koordinerer de gasselskabernes energispareaktiviteter og igangsætter projekter, der kan bidrage til energibesparelser i boliger og i virksomheder. Aktiviteterne er gasselskabernes bidrag til at opfylde samfundets krav om fremme af energibesparelser. 2. udgave

2

3 Bogen er udarbejdet af ELFOR, Elselskaberne i Danmark, i samarbejde med Elsparefonden. Indhold Bogen er tilegnet landets skoleelever og deres lærere samt elselskabernes energirådgivere. Bogen er udviklet i samarbejde med Danmarks Fysikog Kemilærerforening. ELFORs marketingkoordinatorer, Dorte Lindholm og Thomas Lykke Pedersen, har været projektledere. Design, grafisk tilrettelæggelse og produktion: Resenbro + Partners a/s Tryk: Special-Trykkeriet Viborg a-s Udgivet i 2003, 2. oplag Bogen er trykt på Multiart Silk, som er produceret efter EMAS miljøstandard. Trykkeriet er ligeledes EMAS-miljøcertificeret. Oplag: ISBN Forord 7 Kapitel 1 Opdagelsen af elektriciteten 8 Kapitel 2 Elektriciteten vinder frem 12 Kapitel 3 Fra batterier til lys 14 Kapitel 4 Magnetisme 18 Kapitel 5 Dynamoen 22 Kapitel 6 De store opfindelsers tid 24 Kapitel 7 Fra dynamo til elektromotor 28 Kapitel 8 Det industrielle gennembrud 32 Kapitel 9 Fra kulbuelampe til glødepærer 34 Kapitel 10 Og der blev lys 36 Kapitel 11 Lys over land 39 Kapitel 12 Vekselstrøm eller jævnstrøm 40 Kapitel 13 Danmarks elværker 42 Kapitel 14 Elektricitet i samfundet 46 Kapitel 15 Modstand 50 Kapitel 16 Velfærdsdanmark opstår 52 Kapitel 17 Danmarks olie 54 Kapitel 18 CO 2 -udledning 58 Kapitel 19 Transporten og CO 2 62 Kapitel 20 Boligen og CO 2 64 Kapitel 21 Alternative energiformer 68 Kapitel 22 Kroppens energiforbrug 72 Kapitel 23 Elforbrug i køkkenet 75 Kapitel 24 Fremtiden 78 Indeks 80 Tidslinje 82 Franklin beviste ved hjælp af en drage, at lyn er elektriske (side 13). Edisons første glødepærer kunne kun brænde i 13 timer (side 34). En velfungerende infrastruktur er en hård belastning for miljøet (side 62). 5

4 Forord Velkommen til Bogen om Energien en kronologisk beretning om elektricitetens historie. Bogen begynder med at beskrive livet før elektriciteten og slutter med at se på fremtidens samfund. Til hvert kapitel er der knyttet forsøg og opgaver. Bogen er en del af et omfattende undervisningsmateriale, der består af Bogen om Energien, Den naturlige gas Bogen om Energien 2, en lærervejledning, rollespil, SparOmetre (elmålere), interaktive forsøg samt et real-time strategi-computerspil, Kampen om Energien, der kan spilles på projektets hjemmeside, Du kan også få adgang til spillet via det lokale elselskabs hjemmeside. I lærervejledningen findes desuden supplerende opgaver og forsøg. Ud over at fremme brugen af nye læringsprincipper (og opnåelsen af de faglige mål) er det elselskabernes og Elsparefondens håb, at undervisningsmaterialet kan bidrage til, at elever, lærere og elevernes familier får en bedre forståelse af samfundets energiforbrug samt en generel øget viden om el, energi og energibesparelser. Bogen om Energien skal være med til at skabe en øget bevidsthed om samfundets svindende energiressourcer og dermed bruges til at stille skarpt på elforbruget hjemme hos eleverne og deres forældre. Dette skulle gerne medvirke til at skabe gode og miljøvenlige energivaner hos fremtidens forbrugere. Rigtig god fornøjelse! 6 7

5 KAPITEL 1 Opdagelsen af elektriciteten KAPITEL 1 Opdagelsen af elektriciteten Før elektriciteten Næsten alt, hvad vi kan tænde for, er drevet af elektricitet og magnetisme. Det er ikke noget, vi tænker over, når vi bruger det til daglig, men det har taget flere hundrede år for opfindere og forskere at nå til et punkt, hvor vi bare kan tænde for lys, fjernsyn og støvsugeren. Interessen for det elektriske går langt tilbage i tiden. Før man kom så vidt, at elektricitet var noget, der kunne bruges som energikilde, var interessen for elektriciteten drevet af videnskabsmændenes forundring over fænomenet statisk elektricitet. Der har altid eksisteret elektricitet på jorden og i rummet. Magnetisme opdagede man allerede i den græske oldtid da en bestemt jernmalm, som man fandt i byen Magnesia i Lilleasien, kunne tiltrække små jernstykker. Jernmalm er en stenart som kaldes magnetjernsten. 8 9

6 KAPITEL 1 Opdagelsen af elektriciteten KAPITEL 1 Statisk elektricitet Opdagelsen af eller rettere interessen for statisk elektricitet går langt tilbage i tiden. I 1500-tallet udførte William Gilbert ( ) forsøg, hvor han gjorde ravstykker elektriske ved at gnide på dem. Hvor de gamle grækere allerede før vores tidsregning havde filosoferet over disse kræfter, gik Gilbert naturvidenskabeligt til værks. Han prøvede at gnide på andre materialer og fandt nogle, der havde samme egenskab som ravstykkerne. Først omkring år 1800 konstruerede italieneren Alessandro Volta et simpelt apparat en elektrofor der kunne opnå stor spænding ved gnidning mod et isolerende materiale. Statisk elektricitet eller gnidningselektricitet opstår, når to materialer gnides mod hinanden. Herved overføres der elektroner fra det ene materiale til det andet. Betegnelsen statisk hentyder til, at det er en elektrisk ladning, der ikke er i bevægelse. I de tilfælde, hvor der tilføres elektroner, vil materialet blive negativt ladet, og i de tilfælde, hvor der fjernes elektroner, vil det blive positivt ladet. Ladningerne kan udløses, ved at de kommer i kontakt med materialer, der indeholder overskud af den modsatte ladning. Hvis materialerne indeholder overskud af den samme ladning, vil man opleve, at de frastøder hinanden. Man kan også opleve overraskende tiltrækninger, som fx når man gnider en ballon mod sit hår, og ballonen derefter kan sidde fast i loftet! De fleste har oplevet at få stød ved at røre ved et dørhåndtag. Det skyldes, at man selv er blevet ladet op med en stor mængde elektroner ved at gå på et gulvtæppe, der afgiver elektroner til sålerne på skoene. Der sker så en afladning, når man rører ved metal. Lyn opstår efter en større opladning af elektroner i skyerne. Når den elektriske forskel mellem skyerne indbyrdes bliver stor, kan der springe gnister (lyn) mellem skyerne. Hvis forskellen mellem skyer og jordoverfladen bliver tilstrækkelig stor, springer der på samme måde lyn mellem skyer og jord. Lærerdemo: Elektrisk opladning Du skal bruge: Generator Metalgitter Sæbebobler Evt. lysstofrør Med Van Der Graffs generator kan vi oplade et metalgitter med en stor mængde elektroner ved at lade et gummibånd glide over en plexiglasstang. Med en metalgenstand kan vi nu trække lyn fra gitteret. Se gnisten, der springer, hvis du laver samme opstilling som på tegningen. Prøv, om den elektriske ladning er stor nok til at Elektricitet og elektroner Ordet elektricitet er afledt af det græske ord elektron, som betyder rav. Ordet elektron bruger vi i dag om små negativt ladede partikler. Allerede de gamle grækere havde før vores tidsregning opdaget, at der skete noget mystisk, når man gned et stykke rav mod en ulden klud. Så kunne ravet nemlig tiltrække en fjer. få et lysstofrør til at lyse svagt. Sæt den ene ende af lysstofrøret til gitteret, og hold den anden ende i hånden (sæt røret til gitteret, inden du starter generatoren). Prøv også at blæse sæbebobler ud over maskinen, når den kører og se, hvordan de opfører sig. PERSONGALLERI William Gilbert ( ) Britisk fysiker, der fandt, at der måtte være et magnetfelt om jorden på samme måde som omkring en kompasnål. Han var den første, der brugte ord såsom elektrisk tiltrækning og magnetiske poler. Van Der Graff ( ) Amerikansk fysiker, der i 1930 opfandt generatoren, der kan frembringe statisk elektricitet i stor målestok. Alessandro Volta ( ) Italiensk fysiker, der er mest kendt for sin opdagelse af, at hvis man anbringer en sølvplade og en zinkplade i et glas med saltvand, uden at de rører hinanden, kan der ske en ionvandring i glasset. Hermed løber der en elektrisk strøm princippet bag nutidens batterier. Måleenheden volt for spændingsforskel er opkaldt efter Volta

7 KAPITEL 2 Elektriciteten vinder frem KAPITEL 2 Elektriciteten vinder frem En hverdag uden elektricitet Det kan være svært at forestille sig en tid, hvor der ikke fandtes elektricitet. Men en morgen i 1820 startede i hvert fald uden vækkeur. Når man kom ud af sengen, var der koldt, men man blev hurtigt vågen af at vaske sig i det iskolde vand, som mor havde hentet fra brønden i gården. Heldigvis var der varmt i køkkenet, for her havde mor tændt op på ildstedet, så hun kunne koge grød. Måske kom der lidt månelys ind gennem vinduerne, men ellers var det eneste lys i køkkenet en tælleprås (en slags stearinlys) på spisebordet. PERSONGALLERI Benjamin Franklin ( ) Amerikaner, som ved hjælp af en drage i 1752 beviste, at et lyn var en elektrisk udladning fra skyerne. Pietr van Musschenbroek ( ) Hollænder, der i 1745 opdagede, at man kunne gemme statisk elektricitet i et glas belagt med metalfolie. Da dette foregik på Leyden Universitet, blev glasset kaldt for en leydnerflaske. Luigi Galvani ( ) Mente, at der var elektrisk aktivitet i animalsk væv (frølår) i Dette inspirerede Volta til at lave et batteri og fordi Galvani var idemanden bag Voltas batteri, kaldte han det for et galvanisk element. På landet var de fleste selvforsynende frem til omkring Det betød, at de selv producerede mad, tøj og møbler. Værktøj og køretøjer bestilte de hos den lokale smed, og de kom kun til byen for at købe noget helt specielt som fx et pænt sæt søndagstøj hos skrædderen eller et ur hos urmageren. Man havde i århundreder været vant til, at det eneste kunstige lys kom fra ild, og al transport over land foregik gående eller med heste. Når man arbejdede, brugte man heste eller mennesker til trækkraft, hvor det ikke var muligt at bruge vandkraft eller vindmøller. Maskiner blev kun brugt til de hårdeste arbejdsopgaver som fx ved kornmøller, papirmøller, savemaskiner, slibemaskiner og maskindrevne hammere. Starten på industrialiseringen I byerne var man i stigende grad begyndt at se maskinproduceret klæde, og langsomt begyndte de første fabrikker at dukke op, også i Danmark. På fabrikkerne blev mange nye arbejdsopgaver udført på maskiner, som blev trukket af en stor dampmaskine. Dampmaskinerne havde eksisteret lige siden slutningen af 1700-tallet, men det var først nu, i midten af 1800-tallet, at de var begyndt at blive udbredt i Danmark. Til at starte med var det kun de store fabrikker, der havde råd til de dyre maskiner, som skulle være i drift hele tiden for at kunne betale sig. Mens dampmaskinerne langsomt begyndte at ændre produktion og samfund, fik de opfindere og forskere til at tænke i nye baner og forestille sig et samfund, hvor mennesket ikke var så afhængigt af sol og vind. Trolden tæmmes Selvom statisk elektricitet var kendt tilbage fra de gamle grækere, kendte man ikke forklaringen på fænomenet og man vidste slet ikke, hvad man skulle bruge det til. Fra slutningen af 1600-tallet begyndte flere forskere at eksperimentere med maskiner, der kunne producere statisk elektricitet. I 1746 fandt hollænderen Pietr van Musschenbroek ud af, at man kunne gemme statisk elektricitet i et syltetøjsglas belagt med sølvpapir indvendig og udvendig. Det blev kendt som en leydnerflaske. Seks år senere udførte amerikaneren Benjamin Franklin sit berømte forsøg med en drage, han sendte op i luften, lige før det blev stormvejr. Da en tordensky fløj forbi, ledte dragesnoren strøm fra skyen ned til en nøgle, hvorfra der sprang en gnist. Han havde dermed vist, at lyn var elektricitet. Både i Amerika og i de fleste europæiske lande var flere opfindere og forskere i gang med yderligere elektriske eksperimenter. Italieneren Luigi Galvani eksperimenterede i 1786 med elektricitet i forbindelse med døde frøer og konstruerede et simpelt batteri med to stykker metal, som kunne få et frølår til at spjætte, når de rørte ved det. Få år senere fandt hans landsmand Alessandro Volta ud af, at den samme type strømproducerende element kunne konstrueres med to stykker metal forbundet med en ledning og adskilt af saltvand. Han fandt desuden ud af, at hvis man satte flere af disse elementer i serie, kunne man øge den elektriske spænding. Volta opfandt således batteriet, men kaldte det det galvaniske element til ære for Galvani. Hans batteri med en stak metalstykker med stof imellem dyppet i saltvand kaldes en voltasøjle

8 KAPITEL 3 Fra batterier til lys KAPITEL 3 Fra batterier til lys De første batterier Galvanis og Voltas opdagelser i slutningen af 1700-tallet var grundlaget for de første batterier, som blev kaldt galvaniske elementer. Alkalinebatterierne, som er de mest almindelige i dag, blev først opfundet i 1950 erne. I et batteri udnytter man, at der kan opstå en spændingsforskel imellem metaller, og at dette kan forårsage en ionvandring mellem de to metaller. Forudsætningen for at lave et batteri er altså, at der er et stof, der indeholder mange ioner imellem metalpladerne. Ioner En simpel ion er et atom, der enten har mistet eller fået én eller flere elektroner i forhold til det oprindelige antal. Atomet bliver så henholdsvis positivt og negativt ladet. Batterier kender du fra mange ting i din dagligdag. De findes i musikanlæg, biler, både, ure, telefoner m.m. I forsøget på side 17 skal du lave et batteri, der jo egentlig er en transportabel strømforsyning. Elektriske kredsløb Strøm skal være i et kredsløb for at kunne bruges. Man kan ikke forestille sig, at en ledning bare står og sender strøm ud i den tomme luft. Et kredsløb med jævnstrøm består af en pluspol og en minuspol og en energimodtager imellem dem, der kan bruge strømmen. Dette svarer til en cykelkæde, hvor trykket på pedalerne sammen med forholdet (gearet) mellem det forreste og det bageste tandhjul svarer til spændingsforskellen (volt). Kæden virker kun, hvis den når hele vejen rundt om begge tandhjul, og der skal være en energimodtager (baghjulet), for at cyklen kan køre. Hvis der i en strømkreds kommer flere eller større energimodtagere, vil strømstyrken/amperetallet stige. I tilfældet med cyklen svarer det til, at man må træde hårdere i pedalerne, hvis man skal trække en anhænger. Parallelle eller serielle kredsløb Vi skelner mellem parallelle og serielle kredsløb. I parallelle kredsløb er hver energimodtager sluttet direkte til strømkildens to poler, og alle energimodtagerne modtager derfor den strømstyrke, de har Sikke du slider i det men du skal jo også bruge flere ampere end jeg, fordi du har cykeltraileren med

9 KAPITEL 3 Fra batterier til lys KAPITEL 3 behov for uafhængigt af hinanden. I en seriel kreds deles alle energimodtagerne om den samme strømstyrke. Et eksempel på en sådan forbindelse er en gammeldags juletræskæde. Her gik alle pærer ud, hvis én pære sad løs. Det sker ikke ved parallelle forbindelser, som er det, der bruges ved installationer i hjemmet. Elektrisk lys Omkring 1810 udførte englænderen Humphrey Davy en række forsøg med strøm fra galvaniske elementer. Han forbandt en kulstang til hver pol på batteriet og nærmede dem hinanden. Forsøget resulterede i en bue af blændende hvidt lys imellem de to kulspidser. Han brugte kulstænger, fordi kul ikke smelter ved den meget høje temperatur i lysbuen. Hermed havde han opfundet princippet bag det, som senere blev udviklet til kulbuelampen. Elektrisk lys havde store fremtidsmuligheder, men man vidste stadig ikke, hvordan man skulle frembringe større mængder elektricitet. FORSØG Lav et batteri din egen strømforsyning Du skal bruge: Opgave 1 på kopiark Kobberplade Zinkplade 250 ml bægerglas eller specialglas 2 krokodillenæb 2 ledninger Voltmeter Saltopløsning Jævnstrøm Ved jævnstrøm forstår man en elektrisk strøm, som til stadighed løber i samme retning, men den behøver ikke at have konstant styrke. Det vil sige, at strømmen hele tiden går i samme retning fra den ene pol til den anden. Dette gælder fx for et batteri. Vekselstrøm Når du laver et forsøg med en spole med jernkerne og en magnet, som du bevæger, så er det vekselstrøm, du laver i spolen. Strømmens retning er bestemt af, hvor der er + og -. Vekselstrøm er en strøm, der skifter retning hele tiden normalt 50 gange i sekundet. Ved vekselspænding skifter polerne hele tiden egenskab (+/-), og dermed skifter strømmen retning. Det er vekselstrøm, vi har i kontakterne. PERSONGALLERI Humphrey Davy ( ) Britisk opfinder af princippet bag kulbuelygten. Han havde i øvrigt en ung mand ved navn Faraday som laboratorieassistent ham hører vi mere til. De to metalplader skal placeres i glasset, men først skal overfladerne renses med sandpapir. Lav nu en elektrisk kreds med voltmeteret, og se udslaget. FORSØG Måling af spænding Du skal bruge: Et voltmeter Et amperemeter Først skal du måle spændingsforskellen på strømkilden. Den måles med et voltmeter og skal være på 6 V. Voltmeteret tilsluttes i en parallelforbindelse. Med et amperemeter kan du måle strømstyrken, som angives i ampere. Et amperemeter skal altid anbringes serielt i et kredsløb ellers brænder det sammen, da modstanden i apparatet er meget lille

10 KAPITEL 4 Magnetisme KAPITEL 4 Magnetisme I magnetisme er det sådan, at en positivt ladet genstand tiltrækker en negativt ladet genstand, selvom der er en afstand imellem dem, og de altså ikke rører hinanden. I magnetisme bruger vi begreberne sydpol og nordpol, og her er det sådan, at en sydpol og en nordpol tiltrækker hinanden, mens to nordpoler og to sydpoler frastøder hinanden selv på afstand. Den del af en frit ophængt stangmagnet, der peger mod nord, kaldes nordpolen, og den del, der peger mod syd, kaldes sydpolen. Jorden er nemlig selv en kæmpe magnet med Magnetisme nordpol ved den geografiske sydpol og sydpol ved den geografiske nordpol. Magneten er stærkest ved polerne og svagest, hvor der er størst afstand fra polerne. Magnetisme har været kendt i over 1000 år. Allerede i 1200-tallet brugte kineserne naturlige magneter som kompas. For bedre at kunne beskrive, hvordan to magnetpoler påvirker hinanden på afstand, tænker man sig, at der i rummet omkring en magnet er noget, man kalder et felt. Jo stærkere magnetfeltet er et bestemt sted, desto stærkere vil en anden magnetpol anbragt dér blive påvirket. Feltet kan beskrives ved hjælp af kraftlinjer, som peger i kraftens retning. Jo tættere linjerne ligger, jo større er kraften. En stangmagnet har kraftlinjer, der stråler ud fra nordpolen og til sidst samles i den anden ende, sydpolen. Et magnetfelts styrke måles i tesla, en måleenhed opkaldt efter den serbisk-amerikanske opfinder Nikola Tesla. Elektromagnetisme Der har været forsket i magnetisme lige så længe som i elektricitet, og omkring 1800 begyndte forskerne at tænke over, om der var en sammenhæng imellem disse to typer mystiske kræfter, som begge virker på afstand. En af disse forskere var den danske fysiker og kemiker H.C. Ørsted, og det blev ham, der i 1820 fandt frem til en sammenhæng. Han opdagede nemlig, at en magnet i form af en kompasnål svingede til siden, når han tændte for strømmen For magneterne gælder følgende: Sydpol + sydpol = frastøder hinanden Nordpol + nordpol = frastøder hinanden Sydpol + nordpol = tiltrækker hinanden i en elektrisk ledning, som han havde spændt ud lige over kompasnålen. H.C. Ørsted anerkendtes nu som den, der havde opdaget sammenhængen mellem elektricitet og magnetisme og derved elektromagnetismen. Han havde vist, at når den elektriske strøm løber i en ledning, bliver der dannet et magnetfelt omkring PERSONGALLERI Nikola Tesla ( ) Serbisk-amerikansk opfinder af vekselstrømsgeneratoren (1882) til brug i huse. Opfandt også det første elektricitetsværk, der kunne køre på vandkraft. Han havde store planer om at udnytte Victoria Falls til vandkraft! André-Marie Ampère ( ) Måleenheden ampere er opkaldt efter ham. Han var fransk fysiker, professor og generalinspektør for universiteterne i Frankrig. Michael Faraday ( ) Britisk fysiker, der indførte kraftlinjebegrebet til beskrivelse af elektriske og magnetiske fænomener. I 1831 opdagede han, at der induceredes en spænding, når han bevægede en magnet i forhold til en oprullet leder, en spole. Det kaldes induktion og var grundlaget for, at han kunne frembringe elektricitet ved hjælp af mekanisk bevægelse, og dermed grundlaget for, at der kunne laves elgeneratorer. den. I modsætning til magnetfeltet om en stangmagnet eksisterer magnetfeltet omkring en ledning kun så længe, der løber en strøm. H.C. Ørsteds opdagelse satte gang i en række forskeres eksperimenter med elektricitet og magnetisme. Den franske matematiker André-Marie Ampère (enheden for strømstyrke, ampere, er senere blevet opkaldt efter ham) brugte matematiske formler til at beskrive forholdet mellem elektricitet og magnetisme, og englænderen Michael Faraday fandt ud af, at når man bevæger en metalring i et magnetfelt, opstår der en elektrisk strøm i ringen, så længe bevægelsen foregår. H.C. Ørsted ( ) Dansker, der anerkendes som opdageren af elektromagnetismen. Ørsted havde en farmaceutisk uddannelse og blev i 1806 professor ved Københavns Universitet. Det var han til 1829, hvor han var hovedmanden bag oprettelsen af Polyteknisk Læreanstalt, nu Danmarks Tekniske Universitet. Her var han direktør frem til sin død. Så egentlig var det en kemiuddannelse, der førte frem til en af fysikkens store opdagelser. Det var under en forelæsning i 1820, at han først opdagede, hvordan hans kompas blev påvirket af en strømførende ledning, der var ført hen over kompasset. Som datidens videnskabsmænd rejste han til England og så, hvordan man arbejdede med naturfag. Det inspirerede ham til at danne Selskabet for Naturlærens Udbredelse (SNU) i 1824, og han var medvirkende til, at naturfag blev indført i skolerne. Ørsted var en mand med et nordisk sind, og han indførte en række nye danske ord såsom ilt (i stedet for oxygen), brint (hydrogen) og sammensatte ord som vægtfylde og varmefylde

11 KAPITEL 4 Magnetisme KAPITEL 4 FORSØG: Flyt kompasnålen Du skal bruge: 6 V strømforsyning 3 ledninger Kontakt Kompasnål Kompasnålen er en magnet, der påvirkes af jordens magnetfelt. Nordpolen på kompasnålen (magneten) peger mod den geografiske nordpol. Du skal nu prøve at få kompasnålen til at bevæge sig i forhold til ledningen, men tilslut kun strømmen kortvarigt ellers bliver ledningerne så varme, at du kan brænde dig! Prøv at forklare dine resultater ved at forestille dig et magnetfelt rundt om ledningen. Hvordan går kraftlinjerne? Prøv at lave en løkke på ledningen. Læg mærke til, at kompasnålen reagerer forskelligt, alt efter hvordan du vender løkken. Prøv nu at lave flere løkker (vindinger) på ledningen. Er der forskel på kompasnålens reaktion? Af forsøget kan man udlede, at der er en sammenhæng mellem magnetisme og elektricitet. Højrehåndsreglen Grib med højre hånd om ledningen, så tommelfingeren peger i strømmens retning fra plus til minus. Fingerspidserne vil da peger i magnetfeltets retning. FORSØG: Den bevægelige spole princippet bag en elektromotor Du skal bruge: Spole med 400 vindinger 2 ledninger U-magnet Stativ Kontakt 6 V strømforsyning I en bevægelig ledning kan magnetfelter skabe modsatrettede bevægelser, som bliver bestemt af strømmens retning. Man har vedtaget, at strømmen går fra + til -. Hæng en ledning i stativet, således at den hænger frit mellem U-magnetens ben (poler) inde i magnetfeltet. Slut strømmen kortvarigt ved at trykke på kontakten ledningen vil da give et udslag. Udslagets retning kan forudsiges ved hjælp af lillefingerreglen. Hæng ved hjælp af ledningerne spolen i et stativ, så den kan bevæge sig frit omkring U- magnetens ene ben (pol). Slut igen strømmen kortvarigt. I dette tilfælde vil spolen enten blive trukket ind mod magneten eller skubbet væk. Dette forhold er grundlæggende for elektromotorens funktion. Bevægelsens retning kan forudsiges ved hjælp af højrehåndsreglen. Lillefingerreglen Højre hånd lægges med fingerspidserne i strømmens retning fra plus til minus, og samtidig lægges håndfladen mod magnetens nordpol. Når strømmen sluttes, vil ledningen give udslag til lillefingersiden

12 KAPITEL 5 Dynamoen KAPITEL 5 Dynamoen Dynamoen kan sammenlignes med en vekselstrømsgenerator Vores model for en dynamo er i princippet en vekselstrømsdynamo (generator). Hvis vi forestillede os, at stangmagneten kunne dreje rundt i forhold til spolen, så ville vi efter en omdrejning have fået et strømstød i begge retninger. Ved at koble flere spoler sammen omkring magneten kan man udnytte rotationen bedre og opnå en højere spænding. Vi har så den egentlige vekselstrømsgenerator. Ved en hurtigere rotation opnås der højere spænding, men man kan også opretholde en spænding og i stedet øge strømstyrken (amperetallet) ved at gøre magnetfelterne stærkere. Hvis man øger strømstyrken er det altafgørende at ledningerne er tykke. Med en dynamolygte på cyklen leverer du selv strømmen Princippet i en dynamo kan også ses i de gammeldags cykellygter, hvor et lille hjul med riller fastgjort til en drejelig magnet drejer mod forhjulet og dermed laver strøm, når du tramper i pedalerne. Det kan være ret hårdt, og i snesjap kan den ikke rigtig få fat men man slipper da for at løbe tør for batterier. FORSØG: Den bevægelige magnet, induktion, princippet bag en dynamo Du skal bruge: Spole med 400 vindinger Jernkerne Amperemeter Stangmagnet Galvanometer 2 ledninger En spole med en jernkerne forbindes til et amperemeter eller et galvanometer. Ved at bevæge magneten over spolen kan der registreres et udslag der laves altså strøm. Vi kan se, at der er sammenhæng mellem magnetens bevægelse og strømmen. Amperemeteret giver nemlig udslag i hver sin retning, alt efter hvilken retning magneten bevæges i. Du udfører i princippet det modsatte af Ørsteds forsøg. Du bevæger nemlig et magnetfelt i forhold til en ledning (spolen). Det var Faradays opdagelse, at et magnetfelt, der bliver bevæget i forhold til en spole, skaber en strøm. Det kaldes induktion. Dette er i princippet det omvendte forsøg af den bevægelige spole. En dynamo er altså i princippet en elektromotor, som ikke tilføres el, men kører ved hjælp af pedalkraft, en mølle eller på anden måde

13 KAPITEL 6 De store opfindelsers tid KAPITEL 6 De store opfindelsers tid Den industrielle revolution H.C. Ørsteds og Faradays resultater dannede grundlaget for både dynamoen og elmotoren. Da det gik op for andre forskere og det omgivende samfund, hvad elektricitet og magnetisme er, gik man i gang med at undersøge, hvordan man kunne udnytte dem. De første maskiner var meget primitive set med vores øjne, men man skal huske på, at for 200 år siden befandt vi os i starten af den industrielle revolution, og maskiner i det hele taget var netop en revolution. Opfindere, forskere og kommercielle interesser fik øjnene op for fordele i at udnytte elektromagnetisme til at trække maskiner og lave strøm. Grundlaget for nutidens kommunikationssamfund Kun ganske kort tid efter Ørsteds forsøg kom den franske forsker Ampère med forslag til at bygge en telegraf baseret på elektromagnetisme. Den første af slagsen blev dog først bygget i 1843 af amerikaneren Samuel Morse. Morse (heraf udtrykket at morse) opfandt i 1838 et system af tegn til kommunikation. Han lavede i 1835 en elektromagnetisk telegraf, men først i 1844 kom han med en funktionel løsning. Telegrafen gjorde, at man kunne kommunikere med hinanden over store afstande, blot skulle der være trukket ledninger. Fra westerns husker du måske billedet af banditterne, der lige cutter forbindelsen, før de røver banken. FORSØG: Send en besked i morse Du skal bruge: Kontakt Lampefatning Pære 6 V / 0,05 A 3 ledninger Lav en elektrisk kreds med en lampefatning og en afbryder. Når du trykker henholdsvis langt og kort på kontakten, kan en anden fra gruppen aflæse korte og lange blink. Prøv at skrive SOS, rødhuderne kommer m.m. A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z Æ Ø Å ?! 24 25

14 KAPITEL 6 De store opfindelsers tid KAPITEL 6 FORSØG: Byg en telegraf Du skal bruge: Spole med 400 vindinger Jernkerne Kontakt Polstang Bladfjeder af jern Gummiprop Tape Tusch Timerstrimmel 6 V strømforsyning 4. Med tape fastgøres to stykker timerstrimmel til U-jernkernen, så et langt stykke timerstrimmel kan glide imellem dem og jernkernen. 5. Lav en elektrisk kreds med spolen og afbryderen. 6. Spolen med jernkernen (åget) i stilles under bladfjederen, så den kan tiltrække bladfjederen, når strømmen sluttes til spolen. 7. Ved hjælp af en træklods eller en bog skal du nu indstille U-jernkernen med timerstrimlen, så tuschen kan afsætte prikker og streger, når strømmen tilsluttes, samtidig med at du trækker strimlen frem. Telefonen Den første til at optage og afspille lyd var Edison, der opfandt fonografen (grammofonen) i Allerede i 1860 opfandt Philipp Reis et simpelt apparat, der kunne overføre lyde fra et rum til et andet via en ledning. Men først i 1876 opfandt Graham Bell en elektrisk talemaskine, som kunne sende tale både frem og tilbage: telefonen. De første telefoner hang på væggen. Man talte ind i mikrofonen midt på apparatet og holdt hørerøret, der var forbundet til apparatet med en ledning, tæt ind til øret. Telefonen fik strøm fra et batteri og var desuden udstyret med et håndtag, der skulle drejes rundt et par gange for at gøre centralen opmærksom på, at man ønskede at telefonere og herefter igen, når samtalen var slut. Princippet i telegrafen er, at der sendes strømstød af sted gennem ledningerne, ved at en kontakt aktiveres. Hos modtageren aktiverer strømstødene en elektromagnet, der tiltrækker et anker med en farvestift. Farvestiften sætter mærker i form af streger og prikker på en strimmel, der bliver trukket igennem. Du kan lave en telegraf på følgende måde: 1. Fastgør gummiproppen til bladfjederen med tape. 2. Fastgør tuschen til proppen med tape. 3. Montér bladfjederen i polstangen. PERSONGALLERI Thomas Alva Edison ( ) Amerikaner, som de fleste kender som opfinderen af glødelampen, men han var flittig. I 1874 præsenterede han en metode inden for telegrafi, der gjorde det muligt at sende fire meddelelser over en enkelt linje. I 1877 fulgte opfindelsen af fonografen (grammofonen), og i 1881 konstruerede han verdens første centrale kraftværk i New York. I 1891 producerede han den første kommercielle biograffilm med 35 mm celluloidfilm med 46 billeder pr. sekund. Under 1. Verdenskrig bistod han den amerikanske hær med en række forundersøgelser over torpedoteknik, flammekastere og periskoper. Philipp Reis ( ) Tysk fysiker, der forskede i transmission af lyd. Han opfandt flere sendere og modtagere og i 1861 tilmed et apparat, han kaldte das Telephon. I den engelske patentansøgning var det blevet oversat til en Reis musical telephone. Ved en senere retstvist vandt Alexander Graham Bell retten til at kalde sit apparat fra 1876 en telefon. Alexander Graham Bell ( ) Skotsk-amerikansk opfinder og talefysiolog. Anerkendes som opfinderen af telefonen i 1876 i en teknisk brugbar form. Han blev inspireret til sin forskning ved arbejdet med at finde hjælpemidler til døve. Samuel Morse ( ) Amerikansk kunstmaler, der var kendt for sine miniatureportrætter. Hans store interesse for den nye elektricitet inspirerede ham til at udvikle et system af punktummer og streger: morsesystemet

15 KAPITEL 7 Fra dynamo til elektromotor KAPITEL 7 Fra dynamo til elektromotor FORSØG: Elektriciteten afløser damp i maskiner I 1843 tegnede danskeren Søren Hjort en skitse af en elektromagnetisk maskine en tidlig elmotor. Han søgte om midler og byggede sin maskine efter samme princip som en stempeldampmaskine, men hvor elektriciteten trækker maskinen i stedet for damp, fordi cylindre og stempler er elektromagneter. Maskinen blev præmieret i London på den første verdensudstilling i 1851, men da der endnu ikke var nogen tilstrækkelig strømforsyning, udeblev succesen. Hjort gik derfor i gang med at udvikle en selvmagnetiserende maskine. Når støbejern bliver magnetiseret af en magnet, bevarer det en del magnetisme. Ved at dreje elektromagneter forbi et støbejernsanker kan maskinen således magnetisere sig selv op. Princippet kaldes det dynamoelektriske, og Hjort var den første til at beskrive det. Desværre kunne Hjort ikke skaffe kapital nok til at igangsætte en produktion, og projektet gik derfor i glemmebogen. I 1866 udviklede tyskeren Werner Siemens sin første elektrodynamiske maskine eller dynamo efter samme princip, og i 1870 erne udviklede belgieren Zenobe Gramme en række forbedrede dynamoer, som blev produceret i Frankrig og solgt over hele verden. Elektromotoren Du skal bruge: Jernkerne Spole med 400 vindinger Rotor Polvender 2 lameller 2 isolerede polstænger 2 stangmagneter 3 bordklemmer 2 stænger 4 muffer 2 klemmer 10 V strømforsyning PERSONGALLERI Søren Hjort ( ) Søren Hjort var jurist og formand for Industriforeningen. I 1843 tegnede han en elektromagnetisk maskine (elmotor) og sendte tegningen ind til Det Kgl. Videnskabernes Selskab. Fem år efter fik han på H.C. Ørsteds anbefaling støtte fra Handelsministeriet til at rejse til England for at udvikle motoren. Maskinen blev bygget, han udtog engelsk patent i 1849 og viste maskinen på verdensudstillingen i London i Det var en succes, men da der ikke var en tilstrækkelig udviklet strømforsyning i samfundet til hans maskine, udviklede han en selvmagnetiserende dynamo, som han tog patent på i Werner von Siemens ( ) Tysker, som opfandt mange elektriske apparater og grundlagde den store industrikoncern Siemens AG. Han havde stor betydning for telegraf og telefoni. Zenobe Gramme ( ) Fransk opfinder af grammedynamoen (en jævnstrømsgenerator) i Ved de tidligere forsøg har du set, at der er et magnetfelt omkring en ledning eller en spole, når der løber strøm i den. Ligesom du har set, at magnetfeltets styrke afhænger af strømstyrke, jernkerne og antal vindinger på spolen. Den viden skal vi nu bruge for at kunne bygge en simpel elektromotor. Den elektriske motor består af to sæt magneter, et stationært sæt af permanente magneter og en elektromagnet med en kerne af blødt jern, der frit kan bevæges. Magneterne skal placeres i et bestemt for hold, nemlig sådan at de bevægelige (elektriske) magneter ikke kan finde hvile. De skal hele tiden blive frastødt og tiltrukket af de stationære magneter. Følg anvisninger og tegninger på kopiarket, og besvar spørgsmålene på arket. Kan du allerede nu forudsige, hvilken vej den vil køre? Nævn eksempler på elmotorer

16 KAPITEL 7 Fra dynamo til elektromotor KAPITEL 7 Forsøg: Elmotor som dynamo Du skal bruge: Dynamo med mølle 2 ledninger Fatning 0,3 W pære Lav en vindmølle eller en vandmølle af træ, papir, plastic eller pap. Hvis du vil lave en vandmølle, så vælg et materiale, der kan tåle vand, eller beklæd den med tape. Lav møllen, så der er plads i midten af den til at lave et hul, hvor du kan sætte den fast på dynamoen med en god tape. Når du har fået sat din mølle fast på en dynamo, sætter du den i kredsløb med pæren. Få nu lampen til at lyse ved at tilføre dynamoen energi fra møllen. Du ser her, hvordan man kan producere elektricitet ved vandets eller vindens hjælp. Effektloven Et apparats effekt er et mål for, hvor hurtigt det omdanner én slags energi til en anden. Den øjeblikkelige effekt er dermed den mængde energi, som et apparat bruger på et sekund. Det er også den mængde elenergi, der produceres i et sekund. Enheden for effekt er watt: W volt ampere = watt Det vil sige, at spændingen ganget med strømstyrken giver effekten målt i watt. Da vi her i landet har en spænding på 230 V i kontakterne, må det altså være amperetallet, der stiger ved højere effekt. Når man vil beregne energiforbruget, må man også regne med, i hvor lang tid man bruger en vis effekt. Det påtrykte tal for watt på et apparat er et udtryk for apparatets maksimale effekt. Man måler energiforbruget i kwh, kilowatt-hours (kilowatt-timer), hvilket altså betyder et energiforbrug, der svarer til 1000 watt i en time. Det er denne enhed, vi afregner vores elforbrug efter, når elselskaberne sender opgørelser til os

17 KAPITEL 8 Det industrielle gennembrud KAPITEL 8 Det industrielle gennembrud Det industrielle gennembrud Udviklingen tog fart i 1850 erne. Befolkningstallet i Danmark voksede, og folk fik flere penge. Den danske industri blev bedre til at udnytte de udenlandske opfindelser og derved få mere effektive produktionsformer, så fabrikkerne kunne producere varer nok. Jernbanen mellem København og Roskilde blev åbnet i 1847, men Danmark var stadigvæk meget præget af at være et landbrugsland. Først i 1870 erne kan man tale om et egentligt industrielt gennembrud i Danmark. Den vigtigste udførselshavn for varer var Esbjerg, og i 1900 havde Danmark km jernbaneforbindelse på kryds og tværs i landet. Verden var blevet mindre Ude i den store verden var situationen den, at der ved det 19. århundredes slutning kun var få steder på kloden, hvor ingen hvid mand havde været. Gennem århundreder havde Europa øget sin magt over verdenshandelen, og det 19. århundredes tekniske udvikling mangedoblede forspringet. Den europæiske industri blev leveringsdygtig i massefabrikerede varer, der kunne sælges billigere end lokale håndlavede produkter. Der blev rejst mere. Suezkanalen åbnede i 1869, og dette betød store besparelser i rejsetiden. Bl.a. betød den næsten en halvering af tidsafstanden mellem London og Bombay. Kampen om råvarerne I alle de vestlige lande medførte den industrielle revolution, at folk flyttede til byerne, og at man nu købte sig til mad, tøj og varme, hvor man på landet havde produceret det meste selv. Derved kunne fabrikkerne sælge mere, og de havde brug for flere råvarer til det ændrede forbrugsmønster. Perioden var præget af det, der kaldtes imperialismen, hvor adgang til råvarer fra kolonier i fremmede verdensdele tillagdes stor betydning. For eksempel udviklede der sig i 1880 erne et intenst kapløb mellem Tyskland, England, Frankrig og Rusland om at sikre sig størst mulige andele af Afrika, så de kunne bruge disse kolonier til at sikre sig råvarer. Brug for alle hænder i døgndrift De gamle normer fra landbruget, hvor alle hjalp til med arbejdet, var stadig gældende, så børnene arbejdede også på fabrikkerne. I 1873 fremsatte indenrigsminister C.A. Fonnesbech Forslag til Lov angaaende Børns og unge Menneskers Arbeide i Fabrikker og Værksteder m.m.. Danmark var som tidligere i den industrielle revolution bagefter de andre lande i Europa, idet England havde fået en fabrikslov i 1837, Tyskland i 1837, Frankrig i 1847 og Sverige i England, som var først med en fabrikslov, havde dog et hængeparti, nemlig kulminerne, hvor der arbejdede en del børn, da de bedre end voksne kunne være i de smalle gange under jorden. Først i 1860 blev det forbudt at lade børn under 12 år arbejde i kulminerne. Det blev nødvendigt med lys, så fabrikkerne kunne køre i døgndrift, og derfor blev der forsket meget i dette. Nu var der store økonomiske interesser på spil, så der blev brugt de nødvendige penge på projekterne

18 KAPITEL 9 Fra kulbuelampe til glødepærer KAPITEL 9 Fra kulbuelampe til glødepærer Charles Francis Brush forbedrede kulbuelampen ved at automatisere fremføringen af kulstave, udvikle bedre kulstave og bygge lamperne ind i forskellige skærme til indendørs eller udendørs brug. På den måde kom kulbuelampen til at danne grundlaget for den første elektriske belysning. Det var omkring I kulbuelampen er det luften mellem kulstavene, der lyser pga. den elektriske udladning. Det giver en meget stor og klodset lampe. Edison mente, at en lampe baseret på lyset fra en tråd, der var bragt til at gløde ved at sende strøm igennem den, ville være en stor gevinst. Han foretog forsøg med at lade strømmen gå igennem en tråd af forkullet bambus og indså, at tråden ville holde længere, hvis den var omgivet af et vakuum. Men det krævede, at han først udviklede en effektiv vakuumpumpe. Efter flere forsøg med forskellige materialer til glødetråd og med den forbedrede vakuumpumpe lykkedes det Edison omkring 1880 at udvikle en glødepære, der kunne brænde i 13 timer. Kul udskiftes med metal Man var i denne periode meget interesseret i udviklingen af lys, så man kunne forlænge arbejdsdagen. De første glødepærer med kultråde var ikke særlig effektive, og opfindere i flere lande forsøgte at finde mulige erstatninger. A. von Welsbach producerede de første succesfulde glødepærer med metal ved at bruge osmium. Pærer med osmium var dobbelt så effektive som kultrådspærer, men osmium er desværre et sjældent metal. Arbejdet med at finde det rigtige materiale til glødetråd i de elektriske pærer fortsatte, og i begyndelsen af 1900-tallet fandt man både i Europa og i USA frem til stabile glødetråde af grundstoffet wolfram det metal, vi stadig bruger i almindelige pærer i dag. Glødepærens princip Glødepærer består af to elektroder med en glødetråd af wolfram (tungsten) imellem. Når lyset tændes, løber strømmen igennem og opvarmer glødetråden til 2.600º C. Den glødende tråd afgiver lys og desværre også en hel del varme. Efter en periode på ca brændetimer er glødetråden delvist brændt over, og det sorte snavs, der sidder på glasset, er metalrester. Pludselig en dag, når du tænder for kontakten, ser du et glimt. Det er glødetråden, der brænder over, og så kan pæren ikke lyse mere. En glødepære, som vi kender den i dag, kan brænde i ca timer, hvilket svarer til ca. 1 år. Edisons første glødepærer kunne til sammenligning holde i 13 timer! PERSONGALLERI Charles Francis Brush ( ) Amerikansk fysiker, der udviklede kulbuelampen, så den kunne bruges udendørs. Man kan sige, at han opfandt den elektriske gadebelysning. Carl Auer Freiherr von Welsbach ( ) Opdagede i 1898, at man kunne bruge metallet osmium som tråd i glødepærer, så de kunne holde meget længere. Det banede vejen for brugen af wolfram i pærerne

19 KAPITEL 10 Og der blev lys KAPITEL 10 Og der blev lys Lysstofrør Den billigste og mest effektive form for lys får man i dag med lysstofrør. De er især velegnede til at oplyse store rum ensartet, fx klasseværelser, kontorer og fabrikshaller. Et lysstofrør er fyldt med en luftart, fx Hg (kviksølv), der udsender en usynlig ultraviolet stråling, når den rammes af elektroner. Strømmen af elektroner kommer, når du tænder kontakten. Den indvendige side af røret er belagt med et fluorescerende stof (lyspulver), der lyser op, når det rammes af den ultraviolette stråling. Sparepærer er i princippet små lysstofrør, der er bukket sammen. Elektronikken sidder i soklen, og de er forsynet med skruegevind som almindelige pærer. Energisparepærer A-pærer er en fællesbetegnelse for de sparepærer, der bruger mindst strøm. De ligger alle i energiklasse A. Der findes flere energiklasser. A et betegner den mest energieffektive, B den næstbedste osv. En glødepære ligger til sammenligning i energiklasse F eller G, mens en lavvolthalogenpære ligger i energiklasse C. Bogstaverne refererer til den europæiske energimærkning, som også kendes fra bl.a. hårde hvidevarer. I dag findes A-pærer i mange forskellige størrelser og former. A-pærer bruger kun en fjerdedel af den strøm, som almindelige glødepærer bruger. For hver glødepære, der udskiftes med en A-pære, kan der spares ca. 60 kr. på elregningen allerede det første år. A-pæren holder 8-10 gange så længe som en almindelig glødepære og findes nu i mange forskellige størrelser og former, fx spiralform, stavform og pæreform. A-pærer bruger kun en fjerdedel af den strøm, som almindelige glødepærer bruger. Ved at udskifte en 60 watt glødepære med en 15 watt A-pære kan der spares ca. 60 kr. på elregningen alene det første år. Besparelsen er størst de steder, hvor lyset er mest tændt. I gennemsnit kan hver bolig med fordel skifte 8-10 glødepærer ud med A-pærer både udendørs og indendørs. Lavvolthalogenpærer Lys fra halogenpærer er som lys fra glødepærer godt til at gengive farver. De er specielt gode til spotbelysning, fx af et billede på en væg. Hvis halogenpærer anvendes som spotbelysning, er de billigere at bruge end glødepærer. Halogenpærer er i princippet opbygget som en glødetråd af wolfram (metal), en luftart, der skal hindre fordampningen af metaltråden, samt nogle halogener, fx F 2 (fluor), Cl 2 (klor), Br 2 (brom), I 2 (jod), der sikrer, at wolframmet, når det fordamper, ikke kommer til at sidde på glasset, men lægger sig tilbage på det koldeste sted på tråden. En halogenpære Lysdioder vinder frem i trafikken. De er velegnede i fx trafiklys, fordi man kan sende meget kraftigt lys fremad mod trafikanterne og så holder de meget længere end glødepærer. I de nyeste informationstavler, eksempelvis Københavns Metros informationstotem, indgår også lysdioder. kan blive over 500 grader varm, så ud over at udgøre en reel brandfare kan den også afstedkomme forbrændinger. Lysdioden en af fremtidens lyskilder Man har kendt lysdioder siden 1960 erne, men de fandtes kun i rød, så anvendelsen har været begrænset. Nu er de kommet i flere farver, bl.a. hvid, der bruges til fx juletræskæder og cykellygter. En lysdiode består af en lille bitte chip (på under 0,5 x 0,5 mm), som producerer lys, og en lille skærm (reflektor), som sikrer, at lyset sendes ud af lysdioden. De nye lysdioder er lige så effektive som halogenpærer, og man kan koncentrere lyset i en given retning til spotbelysning. Man regner med, at de i løbet af et par år kan blive lige så effektive som A-pærer. Det vil åbne helt nye muligheder for spændende belysning. Køb energirigtigt køb produkter i energiklasse A Køleskabe, frysere, vaskemaskiner, elpærer, ovne og tørretumblere er energimærkede. Produkterne er placeret på en skala fra A til G. A svarer til produkter med det laveste elforbrug, og G betegner det højeste elforbrug. Formålet er at gøre det nemmere for os at finde frem til de mest energibesparende produkter, dvs. de typer, der er mærket med A

20 KAPITEL 11 Lys over land KAPITEL 11 Lys over land Et af de første steder i København, hvor der kom elektrisk lys, var på Kgs. Nytorv. Her kunne københavnerne i 1890 erne gå tur under 16 kulbuelamper. Sen start i Danmark Krigen og nederlaget i 1864 påvirkede udviklingen i Danmark. Selvom industrialiseringen så småt var i gang, var vi som udpræget landbrugsland bagud i forhold til de større lande i Europa, ikke mindst England. Det gik trægt med at få indkøbt maskiner i industrien. Den første dynamo i Danmark blev anskaffet i 1872 af søværnet, som brugte den til forsøg med kulbuelys. Først i 1879 blev det første permanente lysanlæg i Danmark installeret på skibsværftet Burmeister & Wain i København. Snart fulgte flere andre fabrikker, bl.a. Carlsberg Bryggerierne i København, Sukkerfabrikken i Nakskov og Maglemølle Papirfabrik ved Næstved. Den driftige urmager På Smørudstillingen i Køge i 1891 kunne den driftige urmager Jens Hansen præsentere en telefon, hvor folk kunne høre tale og musik fra urmagerens svend, der sad hjemme i urmagerens værksted. Det blev et stort tilløbsstykke, og urmageren oprettede efterfølgende en telefoncentral i sit hjem og fik hurtigt de første 20 abonnenter. Det var ham selv og hans folk, der trak ledninger og rejste master. Da urmageren på denne måde havde vist sin tekniske snilde, var det naturligt for det lokale andelsslagteri i Køge at spørge Jens Hansen, om han kunne installere et lysanlæg i deres nye bygninger. Anlægget blev trukket af slagteriets dampmaskine, og da det stod klar samme år, og lyset strålede ud over slagteriets gård, gik Jens Hansen i gang med at tilbyde andre forretningsdrivende i byen elektricitet og lys fra anlægget. Første by med privat elværk Kun tre uger efter gik man også i gang med et privat elværk i Odense. I Odense Kommune havde man allerede i 1881 modtaget de første rapporter om glødelampelysets fremtid, og siden 1888 havde en række erhvervsfolk og privatpersoner arbejdet for at skaffe kapital og tilladelser til et elværk i Odense, så man kunne åbne Danmarks første elværk i Eneret havde kompagniet nu ikke fået. I 25 år havde man ret til at trække kabler i byen, men Odense Kommune kunne til enhver tid overtage hele anlægget med 6 måneders varsel. Værket blev Danmarks første storbyværk og kunne klare ca glødelamper. De første kunder var næsten alle forretninger. Det første offentlige elværk Den 5. marts 1892 åbnede Københavns første offentlige elværk i Gothersgade. Tre dampmaskiner trak dynamoerne, som bl.a. leverede strøm til 16 kulbuelamper på Kgs. Nytorv. Værket kunne levere ca. 10 gange så meget strøm som det i Odense. Finsens lys Den danske læge Niels Ryberg Finsen ( ) havde en ide om, at hudtuberkulose (lupus) burde kunne helbredes ved hjælp af lys. Sammen med folkene på elværket i Gothersgade udførte han en række forsøg, hvor lyset fra en kulbuelampe blev koncentreret og rettet imod de angrebne områder på huden. Forsøgene var en succes og gjorde Finsen verdensberømt. De førte også til oprettelsen af Finsens Medicinske Lysinstitut