Sisältö
- Kotitekoinen Dynamo-generaattorikehyksen asennus
- DIY-generaattorin magneettikenttäjohdotus
- Kotitekoinen Dynamo Generator -testaus
- DIY-generaattori muuntaa energiaa
- Magneettidinaminen fysiikka
Samoin sähkögeneraattorit luovat sähköä kemiallisten reaktioiden, hydrostaattisten voimien, tuulen ja muun energian kautta kaupunkien sähkömahdollisuuksiin, magneettigeneraattorit voivat luoda magneettisia voimia sekä toimittaa sähköä. Voit jopa luoda magneettigeneraattorin tai magneettidünon tarvikkeilla, joita voit ostaa myymälästä tai olla makuulla talosi ympärillä.
Kotitekoinen Dynamo-generaattorikehyksen asennus
Voit tehdä DIY-generaattorin tai dynamon muutamien yksinkertaisten esineiden avulla, jotka saatat maata talosi ympärillä. Yhden tekemiseen tarvitset paksu puolipaksu pahvi, neljä pientä keraamista magneettia, kuuma liimapistooli, noin 200 jalkaa magneettinauhaa, pieni lamppu ja iso naula. Generaattori toimii parhaiten näiden materiaalien kanssa, joten yritä olla korvamatta niitä. Tämän kotitekoisen dynaamigeneraattorin tulisi olla tarpeeksi vahva, jotta se syttyy muutamaan pieneen lamppuun.
Ensimmäinen asia, jonka tarvitset, on suorakaiteen muotoisen prisman muotoinen pahvikehys, jossa ei ole ylä- tai alaosaa. Hyvä koko on tehdä ylä- ja alaosa tyhjiksi tiloiksi noin 8 cm x 3 cm kasvot vasemmalle ja oikealle 8 cm x 8 cm ja kasvot eteenpäin ja taaksepäin 8 cm x 3 cm. Muut koot voivat olla edullisempia riippuen magneettien koosta, jota käytät.
Sen sijaan, että leikataan pahvin pinnat ja teipatään ne sitten yhteen, voi olla tehokkaampaa leikata pitkä pahvilaatta, jonka rungon leveys ja pituus ovat pituuksien summa yhdessä suunnassa siten, että taita se kehyksen muotoon. Tämä tarkoittaa 22 cm: n (8 cm + 3 cm + 8 cm + 3 cm) pituuden leikkaamista, leveys 8 cm, taittaminen ja teippaus kiinnittämällä. Varmista, että kehys ei heilu tai taivuta liikaa.
Kun kehyksen suurin pinta on itseäsi kohti, luo pieni reikä sen keskelle ja pieni reikä sitä vastapäätä olevan pinnan keskelle. Tämä on reikä, jonka läpi kynsin pystyt havaitsemaan magneettisen virran. Varmista, että reikä on riittävän pieni kynnen kiinnittämiseen, mutta riittävän suuri, että kynsien voi pyöriä vapaasti vasteena magneettikentään. Katso, voitko kehrätä sitä itse vahingoittamatta kehystä.
DIY-generaattorin magneettikenttäjohdotus
Poista naula kehyksestä ja teippaa langan pää laatikkoon. Aloita langan kääriminen laatikon ympärille. Tarvitset satoja keloja kehyksen ympärille luodaksesi merkittävän magneettikentän, jonka voit mitata. Voit harkita magneettien sijoittamista kehykseen kiertämällä sitä niin, että kehys on tarpeeksi vahva ja tukeva kestämään langan kiertämisen voimaa sen ympärille.
Aseta kynsi takaisin kahteen reikään ja kiinnitä kaksi magneettia rungon sisään kynnen molemmille puolille. Käytä kuumaa liimaa varmistaaksesi, että ne pysyvät teipin tai muun materiaalin sijaan, mikä ei välttämättä johda sähkövirtaa. Liitä vaijerin päät lampun molemmissa päissä ja pyöritä kynnet nähdäksesi, syttyykö se. Jos mahdollista, yritä pyörittää magneettikynsiä kiertääksesi sitä mahdollisimman nopeasti.
Kotitekoinen Dynamo Generator -testaus
Tämän harrastuksen dynamiikan tai DIY-generaattorin tulisi toimia muuntelemalla magneettikenttä, jonka kynnen liike virtaan aiheuttaa, valon syöttämiseksi. Magneettikentän tulisi indusoida jännite johtimien käämiin. Voit luoda erityyppisen kotitekoisen dynaamigeneraattorin muilla menetelmillä, kuten esimerkiksi käämin käämien lukumäärän vaihtamisella, kelan erikokoisilla ja erilaisilla magneettikäämin materiaaleilla.
Korkeamman jännitteen hehkulamput voivat toimia tehokkaammin, koska ne voivat syttyä pienemmillä virtamäärillä. LED-valot saattavat toimia vielä paremmin, koska ne voivat myös syttyä pienellä määrällä virtaa. Tehokkaampia generaattoreita voidaan käyttää virtaamaan kokonaisiin lamppupiireihin.
DIY-generaattori muuntaa energiaa
Tämä DIY-generaattori on esimerkki vaihtovirtageneraattorista. Lamppuun kytkettävien kahden johtimen päissä oleva virta vuorottelee eteen- ja taaksepäin aina, kun pyörität magneettia. Jokaisella magneettikierroksella virta käy eteenpäin ja eteenpäin puolisyklin, ja virta vuorottelee niiden välillä siniaalto-muodolla. Vaihtovirta löytyy useimmista kodinkoneista.
Tämäntyyppinen harrastusdünamo osoittaa, kuinka magneettigeneraattorit muuntavat mekaanisen energian sähkömagneettiseksi energiaksi.Kun käytät galvanometer, laite sähkövirran mittaamiseksi, generaattorin tai johtimen läpi kulkevan virran määrän mittaamiseksi, näet instrumentin neulan taipuneen. Voit mitata tätä magneettikentän muutosta dynosta testataksesi kuinka voimakas se on. Tutkijat ja insinöörit jatkavat magneettimoottorien mahdollisuuksien tutkimista moottorin tehokkuuden parantamiseksi.
Teollisuusympäristössä kaupalliset sähkögeneraattorit kiertävät lankakelat tiukasti magneettien pyöreiden järjestelyjen ympärille.Kelan magneettikenttä indusoi sähkömagneettisen voiman magneeteissa. Vesivoimalaitokset muuntavat mekaanisen energian vesiturbiinin kautta putoavan veden voimalla. Tämä mekaanisen muunnoksen muuttaminen sähköenergiaksi on toisin kuin moottoreiden, joka muuntaa sähköenergian mekaaniseksi energiaksi.
Magneettidinaminen fysiikka
Voit laskea sähkömoottorivoima (eMF) tuotettu generaattorisi käämien lukumäärän avulla yhtälöä käyttämällä V = NBAω sin ωt EMF-jännitteelle V, kelojen lukumäärä N, magneettikenttä B, alue, jonka yli kelat on järjestetty , kulmataajuus ω ("omega") ja ajan myötä T. Kulmataajuus mittaa taajuuden, yhden paikan yli sekunnissa kulkevien sähkön aaltojen määrän, kerrottuna 2π: llä.
Voit kohdella magneettidünoa ikään kuin se olisi sähkögeneraattoria, koska sähkö ja magnetismi ovat molemmat osa samaa voimaa. Sähkökentän muutokset luovat magneettikentän, kun taas muutokset magneettikentässä luovat sähkökentän. Vaikka tämä DIY-generaattori osoittaa, kuinka magneettikenttä voi luoda sähkövirran, muut havainnot voivat näyttää sinulle, kuinka sähkö voi aiheuttaa magneettisia ilmiöitä osana samaa sähkömagneettista voimaa.
Jos sijoitat magneettisen kompassin lähellä johtoa sähköpiirissä, huomaat kompassin neulan taipuman. Tämä tapahtuu, koska virtapiirin johtimien läpi muodostuu magneettikenttiä, jotka saavat kompassin neulan muuttamaan suuntaa. Kompasseja rakennetaan vastaamaan maapallon magneettikentän muutoksiin, joten ulkoisen magneettikentän esiintyminen aiheuttaisi myös tämän taipuman.
Tämä perustava yhteys sähkön ja magneettisuuden välillä tarkoittaa myös sitä, että voit luoda oman sähkögeneraattorin samalla tavalla kuin magneettisen. Magneettisen esineen pyörittäminen lankakelan ympäri tuottaisi sekä sähköisen että magneettikentän. Muita luovia ideoita varten voidaan käyttää tehokkaampia mekaanisia energialähteitä, kuten polkupyöräkoneita tai tuulimyllyjä, sähkön tuottamiseksi samalla tavalla.