Conţinut
- Configurarea ramei de generator de casă
- Cablaj DIY Generator de bricolaj
- Testare a generatorului dinamic de casă
- Generator de bricolaj care transformă energia
- Magnet Dynamo Physics
În același mod, generatoarele electrice creează electricitate prin reacții chimice, forțe hidrostatice, vânt și alte forme de energie către orașele de putere, generatoarele magnetice pot crea forțe magnetice, precum și furnizarea de energie electrică. Puteți crea chiar și un generator magnetic sau un dinamom magnetic cu consumabile pe care le puteți cumpăra de la magazin sau s-ar putea să se întindă în jurul casei.
Configurarea ramei de generator de casă
Puteți face un generator de bricolaj sau un dinam, prin intermediul unor elemente simple pe care le-ați putea afla în jurul casei. Pentru a face unul, veți avea nevoie de un carton gros, semi-gros, patru magneți mici de ceramică, un pistol cu lipici fierbinte, aproximativ 200 de metri de sârmă magnetică, un bec mic și un cui mare. Generatorul funcționează cel mai bine cu aceste materiale, așa că încercați să nu le înlocuiți. Acest generator dinamic de casă ar trebui să fie suficient de puternic pentru a aprinde câteva becuri mici.
Primul lucru de care aveți nevoie este un cadru de carton în formă de prismă dreptunghiulară fără fețe de sus sau de jos. O dimensiune bună este să faceți spațiile goale de sus și de jos aproximativ 8 cm x 3 cm cu fețele orientate spre stânga și dreapta 8 cm x 8 cm și fețele orientate în față și înapoi 8 cm x 3 cm. Alte dimensiuni pot fi mai benefice în funcție de dimensiunea magneților pe care îi veți folosi.
În loc să tăiați fețele cartonului și apoi să le legați împreună, poate fi mai eficient să tăiați o fâșie lungă de carton cu lățimea cadrului și lungimea ca sumă a lungimilor într-o direcție, astfel încât să puteți pliați-l în forma cadrului. Aceasta înseamnă să tăiați o lungime de 22 cm (8 cm + 3 cm + 8 cm + 3 cm) cu o lățime de 8 cm, să o pliați și să o fixați bine. Asigurați-vă că rama nu se înfundă sau se îndoaie prea mult.
Cu cea mai mare față a cadrului orientat spre tine, creează o mică gaură în mijlocul acesteia și o mică gaură în mijlocul feței opuse. Aceasta este gaura prin care vei plasa unghia care poate detecta curentul magnetic. Asigurați-vă că gaura este suficient de mică pentru a fixa unghia, dar suficient de mare încât unghia să poată învârti liber ca răspuns la câmpul magnetic. Vedeți dacă puteți să-l rotiți singuri, fără a deteriora cadrul.
Cablaj DIY Generator de bricolaj
Scoateți unghia de pe cadru și atașați capătul sârmei la cutie. Începeți să înfășurați firul în jurul cutiei. Veți avea nevoie de sute de bobine în jurul cadrului pentru a crea un câmp magnetic semnificativ pe care îl puteți măsura. Puteți lua în considerare plasarea magneților în cadru în timp ce îl înfășurați pentru a face cadrul suficient de puternic și sigur pentru a rezista forței de a înfășura firul din jurul său.
Plasați cuiul înapoi în cele două găuri și fixați doi magneți în interiorul cadrului de ambele părți ale unghiei. Folosiți lipici fierbinte pentru a vă asigura că rămân spre deosebire de bandă sau de un alt material care nu poate conduce un curent electric. Conectați capetele sârmei la cele două capete ale becului și rotiți-vă unghia pentru a vedea dacă se aprinde. Dacă puteți, încercați să rotiți unghia magnetică pentru a o roti cât mai repede.
Testare a generatorului dinamic de casă
Acest dinam sau hobby generator DIY ar trebui să funcționeze transformând câmpul magnetic pe care mișcarea unghiei îl induce în curent pentru a alimenta lumina. Câmpul magnetic ar trebui să inducă o tensiune în înfășurările firelor. Puteți crea un alt tip de generator dinamic de casă folosind alte metode, cum ar fi variarea numărului de înfășurări a bobinei, folosind diferite dimensiuni ale bobinei și folosind diferite materiale cu bobină magnetică.
Becurile cu tensiune mai mare pot funcționa mai eficient, deoarece se pot aprinde cu cantități mai mici de curent. Luminile cu LED-uri pot funcționa și mai bine, deoarece acestea se pot aprinde și cu cantități mici de curent. Generatoare mai puternice pot fi utilizate pentru a alimenta circuite întregi de becuri.
Generator de bricolaj care transformă energia
Acest generator de bricolaj este un exemplu de generator de curent alternativ (curent alternativ). Curentul de la capetele celor două fire care se conectează la bec alternează între direcțiile înainte și invers de fiecare dată când rotiți magnetul. La fiecare rotație a magnetului, curentul suferă un ciclu înainte și jumătate ciclu invers, iar curentul alternează între ele folosind o formă de undă sinusoidală. Curentul curent se găsește în majoritatea aparatelor electrocasnice.
Acest tip de dinamism hobby arată modul în care generatoarele magnetice transformă energia mecanică în energie electromagnetică galvanometru, un instrument de măsurare a curentului electric, pentru a măsura cantitatea de curent care trece printr-un generator sau fir, puteți vedea acul instrumentelor deviat. Puteți măsura această modificare a câmpului magnetic de la dinamo pentru a testa cât de puternică este. Oamenii de știință și inginerii continuă să studieze potențialul motoarelor magnetice pentru a îmbunătăți eficiența motorului.
În setările industriale, generatoarele electrice comerciale înfășoară bobine de sârmă strâns în jurul aranjamentelor circulare ale magneților.Câmpul magnetic al bobinei induce o forță electromagnetică în magneți. Centralele hidroelectrice convertesc energia mecanică printr-o turbină cu apă prin forța apei care scade. Această conversie a generatorului de energie mecanică în electrică contrastează cu cea a motoarelor, care transformă energia electrică în energie mecanică.
Magnet Dynamo Physics
Puteți calcula forta electromotoare (emf) produs de numărul de bobine din generatorul dvs. folosind ecuația V = NBAω sin ωt pentru tensiune emf V, numărul de bobine N, camp magnetic B, zona peste care sunt aranjate bobinele A, frecvența unghiulară ω („omega”) și în timp T. Frecvența unghiulară măsoară frecvența, numărul undelor de electricitate care trec peste o singură locație într-o secundă, înmulțit cu 2π.
Puteți trata un dinam cu magnet ca și cum ar fi un generator electric, deoarece electricitatea și magnetismul fac parte din aceeași forță. Modificările unui câmp electric creează un câmp magnetic în timp ce schimbările unui câmp magnetic creează un câmp electric. În timp ce acest generator de bricolaj arată cum un câmp magnetic poate crea un curent electric, alte observații vă pot arăta cum electricitatea poate provoca fenomene magnetice ca parte a aceleiași forțe electromagnetice.
Dacă așezați o busolă magnetică lângă un fir într-un circuit electric, observați devierea acului busolei. Acest lucru se întâmplă deoarece curentul prin firele din circuit creează câmpuri magnetice care determină schimbarea direcției acului busolei. Busolele sunt construite pentru a răspunde schimbărilor din câmpul magnetic al Pământului, astfel încât prezența unui câmp magnetic extern ar provoca, de asemenea, această deviere.
Această conexiune fundamentală între electricitate și magnetism înseamnă, de asemenea, că vă puteți crea propriul generator electric în același mod ca și cel magnetic. Rotirea unui obiect magnetic în jurul unei bobine de fire va genera un câmp electric, precum și unul magnetic. Alte idei creative pot lua utilizarea unor surse mai puternice de energie mecanică, cum ar fi mașinile pentru biciclete sau morile de vânt pentru a genera electricitate la fel.