Sisu
- Omatehtud dünamogeneraatori raami seadistamine
- DIY generaatori magnetilise välja juhtmestik
- Omatehtud dünamogeneraatori testimine
- DIY generaator energia muundamiseks
- Magnetdünamo füüsika
Samamoodi loovad elektrigeneraatorid elektrienergiat linnadesse keemiliste reaktsioonide, hüdrostaatiliste jõudude, tuule ja muu energia abil, magnetgeneraatorid võivad luua nii magnetjõude kui ka elektrienergiat. Saate luua isegi magnetilise generaatori või magnetilise dünamo tarvikutega, mida saate poest osta või oma maja ümber lebada.
Omatehtud dünamogeneraatori raami seadistamine
Mõne lihtsa eseme abil, mis teil võib maja ümber lamada, saate teha meisterdamisgeneraatori või dünamo. Selle valmistamiseks on vaja paksu poolpaksust pappi, nelja väikest keraamilist magneti, kuuma liimipüstolit, umbes 200 jalga magnetilist traati, väikest lambipirni ja suurt naela. Generaator töötab nende materjalidega kõige paremini, nii et proovige neid mitte asendada. See omatehtud dünamogeneraator peaks olema piisavalt tugev, et süüdata mõni väike pirn.
Esimene asi, mida vajate, on ristkülikukujulise prisma kujuga papist raam, millel pole üla- ega alaosa. Hea suurus on teha üla- ja alaosa tühjad ruumid umbes 8 cm x 3 cm nii, et näo küljed jäävad vasakule ja paremale 8 cm x 8 cm ning näod ette ja taha 8 cm x 3 cm. Muud suurused võivad olla soodsamad, sõltuvalt kasutatavate magnetite suurusest.
Selle asemel, et lõigata papist küljed välja ja seejärel need kokku kleepida, on tõhusam lõigata pikk papist riba, mille raami laius ja pikkus on ühes suunas olevate pikkuste summa, nii et saate voldi see raami kuju külge. See tähendab 22 cm pikkuse (8 cm + 3 cm + 8 cm + 3 cm) pikkuse väljalõikamist laiusega 8 cm, voltimist ja teipimist. Veenduge, et raam ei lehvita ega painuta liiga palju.
Kui raami suurim nägu on suunatud teie poole, looge selle keskele väike auk ja näo keskel väike auk selle vastas. See on auk, mille kaudu küünte asetate ja mille kaudu saate magnetvoolu tuvastada. Veenduge, et auk oleks küünte kinnitamiseks piisavalt väike, kuid piisavalt suur, et nael saaks vastusena magnetväljale vabalt keerutada. Vaadake, kas saate seda ise keerutada ilma raami kahjustamata.
DIY generaatori magnetilise välja juhtmestik
Eemaldage nael raamilt ja kleepige traadi ots kasti külge. Alustage kasti ümber juhtme mähkimist. Märkimisväärse magnetvälja loomiseks, mida saate mõõta, vajate raami ümber sadu mähiseid. Võite kaaluda magnetide paigutamist raami, kui mässite seda, et raam oleks piisavalt tugev ja kindel, et taluda traadi ümber kerimise jõudu.
Asetage nael tagasi kahte auku ja kinnitage raami sees kaks magneti küünte mõlemale küljele. Kasutage kuuma liimi ja veenduge, et need püsiksid lindi või muu materjali vastu, mis ei pruugi elektrivoolu juhtida. Ühendage juhtme otsad lambipirni kahe otsaga ja keerutage oma küünte otsa, et näha, kas see süttib. Kui saate, proovige magnetilist küünte nii kiiresti kui võimalik pöörata.
Omatehtud dünamogeneraatori testimine
See harrastusdünamo või DIY-generaator peaks töötama, teisendades magnetvälja, mille küünte liikumine voolus esile kutsub, valguse toiteks. Magnetväli peaks juhtmete mähistele pinge esile kutsuma. Saate luua teistsuguse omatehtud dünamogeneraatori, kasutades muid meetodeid, näiteks varieerides mähiste mähiste arvu, kasutades erineva suurusega pooli ja kasutades erinevaid magnetilise mähise materjale.
Kõrgema pinge lambid võivad töötada tõhusamalt, kuna need võivad väiksema vooluhulga korral süttida. LED-tuled võivad töötada veelgi paremini, kuna need võivad ka väikese vooluhulgaga sisse süttida. Tervemate lambipirnide vooluahelate toiteks saab kasutada võimsamaid generaatoreid.
DIY generaator energia muundamiseks
See DIY-generaator on vahelduvvoolu (vahelduvvoolu) generaatori näide. Lambipirni ühendava kahe juhtme otstes olev vool vaheldub iga kord, kui magneti keerutate, edasi ja tagasi. Iga magneti pöörde korral läbib vool edasi-tagasi tsükli ja vastupidise pooltsükli ning vool vaheldub siinuslaine kuju abil. Vahelduvvoolu leidub enamikus kodumasinates.
Seda tüüpi hobidünamo näitab, kuidas magnetgeneraatorid muudavad mehaanilise energia elektromagnetiliseks energiaks.Kui kasutate a galvanomeeter, vahend elektrivoolu mõõtmiseks, generaatori või juhtme läbiva vooluhulga mõõtmiseks, näete instrumentide nõela nihutatut. Seda magnetvälja muutust saate mõõta dünamost, et testida, kui tugev see on. Teadlased ja insenerid jätkavad magnetmootorite potentsiaali uurimist mootori efektiivsuse parandamiseks.
Tööstuslikes oludes mähivad kaubanduslikud elektrigeneraatorid traadimähised tihedalt ümber magnetide ümmarguse paigutuse.Mähise magnetväli kutsub esile magnetites elektromagnetilise jõu. Hüdroelektrijaamad muundavad mehaanilise energia vee turbiini kaudu langeva vee jõu abil. See generaatori muundamine mehaaniliseks elektrienergiaks vastandub mootoritele, mis muundavad elektrienergia mehaaniliseks energiaks.
Magnetdünamo füüsika
Võite arvutada elektrimootori jõud (emf) toodetud generaatori mähiste arvu järgi, kasutades võrrandit V = NBAω sin ωt emf pinge jaoks V, mähiste arv N, magnetväli B, ala, mille ulatuses mähised on paigutatud A, nurksagedus ω ("omega") ja aja jooksul t. Nurksagedus mõõdab sagedust, sekundis ühest kohast läbiva elektrienergia lainete arvu, korrutatuna 2π-ga.
Võite magnetdünamot käsitleda nii, nagu oleks see elektrigeneraator, kuna elekter ja magnetism on mõlemad ühe ja sama jõu osa. Elektrivälja muutused loovad magnetvälja, samas kui magnetvälja muutused loovad elektrivälja. Ehkki see DIY-generaator näitab, kuidas magnetväli võib tekitada elektrivoolu, võivad muud tähelepanekud näidata, kuidas elekter võib sama elektromagnetilise jõu osana põhjustada magnetnähtusi.
Kui paigutate elektrilise vooluahela juhtme lähedusse magnetilise kompassi, märkate kompassi nõela läbipainet. See juhtub seetõttu, et vooluahelas olevate juhtmete kaudu tekkiv vool loob magnetväljad, mis põhjustavad kompassinõela suuna muutmise. Kompassid on ehitatud reageerimaks muutustele Maa magnetväljas, nii et välise magnetvälja olemasolu põhjustaks ka seda läbipainet.
See põhimõtteline seos elektri ja magnetismi vahel tähendab ka seda, et saate luua oma elektrigeneraatori samal viisil nagu magnetilise. Magnetobjekti keerutamine juhtmete mähise ümber tekitaks nii elektrivälja kui ka magnetvälja. Muude loominguliste ideede korral võib samamoodi elektrienergia tootmiseks kasutada ka võimsamaid mehaanilisi energiaallikaid, näiteks jalgrattamasinaid või tuulikuid.