So erstellen Sie einen Magnetdynamo

Ebenso erzeugen elektrische Generatoren Strom durch chemische Reaktionen, hydrostatische Kräfte, Wind und andere Energieformen, um Städte mit Strom zu versorgen, magnetische Generatoren können sowohl magnetische Kräfte erzeugen als auch liefern Elektrizität. Sie können sogar einen magnetischen Generator oder einen magnetischen Dynamo mit Zubehör herstellen, das Sie im Laden kaufen können oder in Ihrem Haus herumliegen.

Sie können einen DIY-Generator oder Dynamo aus einigen einfachen Gegenständen herstellen, die Sie möglicherweise in Ihrem Haus haben. Um einen zu machen, brauchst du dicken halbdicken Karton, vier kleine Keramikmagnete, eine Heißklebepistole, etwa 60 Meter Magnetdraht, eine kleine Glühbirne und einen großen Nagel. Der Generator funktioniert am besten mit diesen Materialien, also versuchen Sie nicht, sie zu ersetzen. Dieser selbstgebaute Dynamogenerator sollte stark genug sein, um ein paar kleine Glühbirnen zum Leuchten zu bringen.

Das erste, was Sie brauchen, ist ein Papprahmen in Form eines rechteckigen Prismas ohne Ober- oder Unterseite. Eine gute Größe ist, die oberen und unteren Leerräume ca. 8 cm x 3 cm zu gestalten, wobei die Gesichter nach links und rechts 8 cm x 8 cm und die Gesichter nach vorne und hinten 8 cm x 3 cm zeigen. Andere Größen können je nach Größe der verwendeten Magnete vorteilhafter sein.

Anstatt die Vorderseiten des Kartons auszuschneiden und dann zusammenzukleben, kann es effektiver sein, einen langen Streifen auszuschneiden Karton mit der Breite des Rahmens und der Länge als Summe der Längen in eine Richtung, sodass Sie ihn in die Form falten können der Rahmen. Das bedeutet, eine Länge von

mit einer Breite von 8 cm, falten und festkleben. Stellen Sie sicher, dass der Rahmen nicht wackelt oder sich zu stark verbiegt.

Machen Sie mit der größten Seite des Rahmens zu Ihnen ein kleines Loch in der Mitte und ein kleines Loch in der Mitte der gegenüberliegenden Seite. Dies ist das Loch, durch das Sie den Nagel stecken und das den magnetischen Strom erkennen kann. Stellen Sie sicher, dass das Loch klein genug ist, um den Nagel zu befestigen, aber groß genug, damit sich der Nagel als Reaktion auf das Magnetfeld frei drehen kann. Sehen Sie, ob Sie es selbst drehen können, ohne den Rahmen zu beschädigen.

Entfernen Sie den Nagel vom Rahmen und kleben Sie das Ende des Drahtes an die Box. Beginnen Sie, den Draht um die Box zu wickeln. Sie benötigen Hunderte von Spulen um den Rahmen, um ein signifikantes Magnetfeld zu erzeugen, das Sie messen können. Sie können erwägen, die Magnete beim Wickeln in den Rahmen zu legen, um den Rahmen stark und sicher genug zu machen, um der Kraft des Wickelns des Drahtes um ihn herum standzuhalten.

Setzen Sie den Nagel wieder in die beiden Löcher ein und befestigen Sie zwei Magnete im Rahmen an beiden Seiten des Nagels. Verwenden Sie Heißkleber, um sicherzustellen, dass sie im Gegensatz zu Klebeband oder einem anderen Material, das keinen elektrischen Strom leitet, bleiben. Verbinden Sie die Enden des Drahtes mit den beiden Enden der Glühbirne und drehen Sie Ihren Nagel, um zu sehen, ob er aufleuchtet. Versuchen Sie, wenn möglich, den Magnetnagel zu drehen, um ihn so schnell wie möglich zu drehen.

Dieser Hobby-Dynamo oder DIY-Generator sollte funktionieren, indem er das Magnetfeld, das die Bewegung des Nagels in den Strom induziert, umwandelt, um das Licht anzutreiben. Das Magnetfeld sollte eine Spannung in die Wicklungen der Drähte induzieren. Sie können eine andere Art von hausgemachtem Dynamogenerator mit anderen Methoden erstellen, z Anzahl der Wicklungen der Spule, Verwendung unterschiedlicher Spulengrößen und Verwendung unterschiedlicher Magnetspulen Materialien.

Glühbirnen mit höherer Spannung können effektiver arbeiten, da sie mit geringeren Strommengen leuchten können. LED-Leuchten funktionieren möglicherweise noch besser, da sie auch mit kleinen Strommengen leuchten können. Leistungsstärkere Generatoren können verwendet werden, um ganze Schaltungen von Glühbirnen zu versorgen.

Dieser DIY-Generator ist ein Beispiel für einen AC-Generator (Wechselstrom). Der Strom an den Enden der beiden Drähte, die in die Glühbirne eingesteckt sind, wechselt jedes Mal, wenn Sie den Magneten drehen, zwischen der Vorwärts- und Rückwärtsrichtung. Bei jeder Drehung des Magneten durchläuft der Strom eine Vorwärtshalbwelle und eine Rückwärtshalbwelle, und der Strom wechselt zwischen ihnen unter Verwendung einer Sinuswellenform. Wechselstrom findet sich in den meisten Haushaltsgeräten.

Diese Art von Hobbydynamo zeigt, wie magnetische Generatoren mechanische Energie in elektromagnetische Energie umwandeln. Wenn Sie a. verwendenGalvanometer, ein Instrument zum Messen von elektrischem Strom, um die Stromstärke zu messen, die durch einen Generator oder ein Kabel fließt, können Sie die Auslenkung der Nadel des Instruments sehen. Sie können diese Änderung des Magnetfelds vom Dynamo messen, um zu testen, wie stark es ist. Wissenschaftler und Ingenieure untersuchen weiterhin das Potenzial von Magnetmotoren zur Verbesserung der Motoreffizienz.

In industriellen Umgebungen wickeln kommerzielle elektrische Generatoren Drahtspulen eng um kreisförmige Anordnungen von Magneten. Das Magnetfeld der Spule induziert in den Magneten eine elektromagnetische Kraft. Wasserkraftwerke wandeln mechanische Energie durch eine Wasserturbine durch die Kraft des fallenden Wassers um. Diese generatorische Umwandlung von mechanischer in elektrische Energie steht im Gegensatz zu der von Motoren, die elektrische Energie in mechanische Energie umwandeln.

Sie können die. berechnenelektromotorische Kraft (emf​)erzeugt durch die Anzahl der Spulen in Ihrem Generator mit der GleichungV = NBAω sin ωtfür EMK-SpannungV, Anzahl der SpulenNein, MagnetfeldB, Fläche, über der die Spulen angeordnet sindEIN, Winkelfrequenzω("Omega") und im Laufe der Zeitt. Die Kreisfrequenz misst die Frequenz, die Anzahl der Stromwellen, die in einer Sekunde über einen einzelnen Ort laufen, multipliziert mit 2π.

Sie können einen Magnetdynamo wie einen elektrischen Generator behandeln, da Elektrizität und Magnetismus beide Teil derselben Kraft sind. Änderungen in einem elektrischen Feld erzeugen ein magnetisches Feld, während Änderungen in einem magnetischen Feld ein elektrisches Feld erzeugen. Während dieser DIY-Generator zeigt, wie ein Magnetfeld einen elektrischen Strom erzeugen kann, sind andere Beobachtungen können Ihnen zeigen, wie Elektrizität als Teil derselben magnetische Phänomene verursachen kann elektromagnetische Kraft.

Wenn Sie einen Magnetkompass in der Nähe eines Kabels in einem Stromkreis platzieren, würden Sie eine Auslenkung der Kompassnadel feststellen. Dies geschieht, weil der Strom durch die Drähte im Stromkreis Magnetfelder erzeugt, die dazu führen, dass die Kompassnadel die Richtung ändert. Kompasse sind so gebaut, dass sie auf Veränderungen des Erdmagnetfeldes reagieren, so dass das Vorhandensein eines externen Magnetfelds diese Ablenkung ebenfalls verursachen würde.

Diese grundlegende Verbindung zwischen Elektrizität und Magnetismus bedeutet auch, dass Sie Ihren eigenen elektrischen Generator auf die gleiche Weise wie den magnetischen erstellen können. Das Drehen eines magnetischen Objekts um eine Drahtspule würde sowohl ein elektrisches als auch ein magnetisches Feld erzeugen. Andere kreative Ideen können die Verwendung leistungsfähigerer mechanischer Energiequellen wie Fahrradmaschinen oder Windmühlen erfordern, um auf dieselbe Weise Strom zu erzeugen.