Kort version
*
Bygg en solcellsdriven färgsnurra
Prova
• Olika färger
• Svarta cirkelstreck
• Påklistrade småbitar av cd-skivor
Klimat-X, Klimatexperiment i skolan
Malmö miljöförvaltning i samarbete med
Malmö högskola, lärarutbildningen, fysik. Experimentutveckling: Mats Areskoug
1
021128
Utförlig version
*
Bygg en solcellsdriven färgsnurra
Så här kan du göra
Det är roligast att göra snurran efter egna idéer. Här är några tips
• Snurran är en cirkel av papp c:a 10 cm i diameter. På skivan målar du t ex efter förslagen
nedan.
• Gör hål i en liten gummikork och trä den på axeln till en motor(Clas Olson 1,5 V).
• På korken fäster du snurran med limpistol.
• Limma fast en verktygsklämma på en pelare av trä. Pelaren limmar du på en bottenplatta.
Sätt fast motorn i verktygsklämman.
• Koppla sladdar från en solcell (Soldata SD 25) till motorn.
• Prova att ställa snurran med solcellen vänd mot solen.
Olika förslag till färgsnurra
Måla sektorer från mitten och ut i olika klara färger. Se hur de blandas när snurran roterar.
Försök blanda så ett du får grönt eller gult eller vitt utan att måla med just de färgerna!
Måla svarta cirkelbågar som täcker olika stor del av varvet. När de snurrar kan det uppstå
färgfenomen i ögat!
Klipp en kasserad cd-skiva i små skärvor. Klistra upp dem huller om buller på pappskivan.
Låt solen lysa rakt mot den när den roterar.
Klimat-X, Klimatexperiment i skolan
Malmö miljöförvaltning i samarbete med
Malmö högskola, lärarutbildningen, fysik. Experimentutveckling: Mats Areskoug
2
021128
Så här fungerar det
När solen skiner ger solcellen ger ström till motorn, så att den snurrar.
Färgfenomenen beror på flera olika saker.
Om du har ett rött och ett grönt område på snurran så kommer dessa färger att blandas inne i
ditt öga när snurran roterar. På samma ställe som det var rött ena ögonblicket blir det grönt
nästa. Då tycker ögat och hjärnan att det ser gult ut. På en färg tv blandas färgerna på liknande
sätt. Titta på riktigt nära håll på ett gult område på tv-skärmen!
Om du däremot blandar grön och röd vattenfärg blir resultatet ett helt annat.
Svarta cirkelbågar av olika längd på snurran gör att det blinkar vitt och svart inne i ögat. Ögat
och hjärnan luras att uppfatta blinkningarna som färger, olika färger beroende på hur snabbt
det blinkar.
På en cd-skiva finns tätt med spår där musiken är inspelad. Ljus av olika färg har olika
våglängd. I spåren reflekteras olika våglängder i olika riktningar. Därför skimrar skivan i alla
färger när man vrider på den.
Klimat-X, Klimatexperiment i skolan
Malmö miljöförvaltning i samarbete med
Malmö högskola, lärarutbildningen, fysik. Experimentutveckling: Mats Areskoug
3
021128
***
Mera om
Bygg en solcellsdriven färgsnurra
Syfte
Eleven får prova att få en motor att snurra med hjälp av en solcell. Färgsnurran ger tillfälle för
eleven att upptäcka ett antal färgfenomen.
Kommentarer till experimenten
Experimentet är mycket lätt att lyckas med. En lättdriven motor som snurrar fritt i luften kan
drivas av även små och effektsvaga solceller.
Färgfenomenen beror på flera olika saker.
Med olikfärgade fält på skivan uppstår additiv färgblandning. Ögat uppfattar t.ex. både grönt
och rött nästan samtidigt på samma ställe på näthinnan. Näthinnan har tappar med tre olika
typer av färgkänslighet, rött, grönt och blått. Tapparna är dock känsliga inom ett ganska brett
färgområde (våglängdsområde). De rödkänsliga sträcker sig från rött över orange till gult. De
grönkänsliga täcker gult, grönt och blågrönt. De blåkänsliga täcker blågrönt, blått och violett.
Om vi ser på ett gult föremål, så att ögat träffas av gult ljus, reagerar därför både de röd- och
de grönkänsliga tapparna. När båda dessa sänder signaler till hjärnan uppfattar vi det som att
vi ser något gult. Men precis samma sak inträffar om ögat samtidigt träffas av både rött och
grönt ljus - som från en roterande skivan med röda och gröna fält. Informationen från de
rödkänsliga och grönkänsliga tapparna adderas, hjärnan uppfattar gult.
Tack vare detta kan man återskapa samtliga färger och nyanser med hjälp av bara tre olika
additiva grundfärger - rött, grönt och blått. Med ett förstoringsglas kan man urskilja de tre
olika färgpunkterna på en tv.
Om man målar rött på ett papper, så kommer den röda ytan att absorbera ljus av alla färger
utom rött, medan rött reflekteras till våra ögon. De rödkänsliga tapparna signalerar och
hjärnan konstaterar att pappret är rött. Om vi blandar röd och grön färg kommer den röda att
absorbera allt utom rött (den subtraherar bort allt utom rött) och den gröna att absorbera allt
utom grönt. Tillsammans absorberar de alltså alla färger. Ingenting reflekteras, och resultatet
blir att den målade ytan ser svart eller brun ut – alla färger har subtraherats bort. Subtraktiv
färgblandning ger helt annat resultat än additiv.
Klimat-X, Klimatexperiment i skolan
Malmö miljöförvaltning i samarbete med
Malmö högskola, lärarutbildningen, fysik. Experimentutveckling: Mats Areskoug
4
021128
Med svarta cirkelbågar av olika längd på snurran gör att det blinkar vitt och svart inne i ögat.
Ögat och hjärnan luras att uppfatta blinkningarna som färger, olika färger beroende på hur
snabbt det blinkar.
På en cd-skiva finns tätt med spår där musiken är inspelad. Ljus av olika färg har olika
våglängd. I spåren reflekteras olika våglängder i olika riktningar. Cd-skivan fungerar som ett
reflektionsgitter.
Denna utrustning behöver du
Pappskiva, färg, cd-skiva att klippa sönder mm
Motor, (t.ex. Clas Ohlson 1,5 V nr 32-3263)
Solcell (t ex Zenit ab läromedel nr 16-000500)
Liten gummikork, lim, ledningar, lödkolv och lödtenn att fästa ledningar med (Clas Ohlson)
Hållare att fästa motorn med (T.ex. Sagitta nr 99046) eller verktygshållare.
Litteratur
Areskoug, Mats, Miljöfysik. Energi och klimat. 1999. ISBN 91-44-01114-8. Bl a
solenergiutnyttjande, solfångare, solceller behandlas. Många experiment beskrivs.
Grundläggande högskolenivå (eller fördjupning på gymnasiet).
Bason Frank: Solstrålning, solceller, solenergi. SolData Publishing 2002 . Teori, experiment
och tillämpningar kring solceller. Gymnasienivå. På danska.
Boysen, A. (red) Solsverige 1991, 92, 93, 94, 95, del 6. Larsons förlag, Box 3063, 18303
Täby. Informativa artiklar om solenergins möjligheter och aktuella läge.
Gymnasienivå.
Eckerman Pelle, Grähs Gunna. Solkatt, vindstrut och vattenhjul. Bonnier, Carlsen 1997. Idérik
experimentbok för barn.
Martin Green: Solceller. Från solceller till elektricitet. Svensk byggtjänst 2002. Solceller och
solcellssystem. Tillämpningsexempel i bostadshus och i utvecklingsländer.
Gymnasienivå.
Weblänkar
http://www.pvschools.net/public/pvschools.htm
PV-school project. Skolor med solcellsinstallation beskrivs och data från
elproduktionen ges. Ej tillgänglig 030919.
http://www.soldata.dk/
SolData. Experiment på bl. a solceller. Försäljning av bra solceller och annan
utrustning, samt experimentbeskrivningar och litteratur. Gymnasienivå. På
danska.
http://britneyspears.ac/basics.htm
Solcellsteori. Från gymnasie- till avancerad högskolenivå.
http://www.eere.energy.gov/pv/
Klimat-X, Klimatexperiment i skolan
Malmö miljöförvaltning i samarbete med
Malmö högskola, lärarutbildningen, fysik. Experimentutveckling: Mats Areskoug
5
021128
US Depertment of Energy. Omfattande läromedel om hur solceller fungerar.
Gymnasienivå. Mycket bra. På engelska.
Klimat-X, Klimatexperiment i skolan
Malmö miljöförvaltning i samarbete med
Malmö högskola, lärarutbildningen, fysik. Experimentutveckling: Mats Areskoug
6
021128
