Kuidas luua magnet dünamo

Samamoodi loovad elektrigeneraatorid elektrit keemiliste reaktsioonide, hüdrostaatiliste jõudude, tuule ja muud energialiigid linnade toitmiseks võivad magnetgeneraatorid tekitada nii magnetilisi jõude kui ka varustada elekter. Võite isegi luua magnetgeneraatori või magnetdünamo koos tarvikutega, mida saate osta poest või võite oma maja ümber lamada.

Võite teha DIY-generaatori või dünamo mõne lihtsa eseme abil, mis teil võib olla oma maja ümber. Selle valmistamiseks vajate paksu poolpaksu pappi, nelja väikest keraamilist magnetit, kuumliimipüstolit, umbes 200 jalga magnetjuhet, väikest lambipirnit ja suurt naelu. Generaator töötab nende materjalidega kõige paremini, nii et proovige neid mitte asendada. See omatehtud dünamo generaator peaks olema piisavalt väike, et süüdata mõni väike lambipirn.

Esimene asi, mida vajate, on ristkülikukujulise prisma kujuline pappraam, millel pole ülemist ega alumist külge. Hea suurus on teha ülemine ja alumine tühi ruum umbes 8 cm x 3 cm, nägu vasakule ja paremale 8 cm x 8 cm ning nägu ettepoole ja tahapoole 8 cm x 3 cm. Muud suurused võivad olla kasulikumad, olenevalt kasutatavate magnetite suurusest.

Selle asemel, et papist näod välja lõigata ja seejärel teipida, võib tõhusam olla pika riba välja lõikamine papp, mille raami laius ja pikkus on ühes suunas pikkuste summana, nii et saate selle kokku panna raam. See tähendab pikkuse välja lõikamist

laiusega 8 cm, voltides selle kokku ja kleepides kindlalt kinni. Veenduge, et raam ei kõiguks ega painduks liiga palju.

Kui raami suurim nägu on suunatud teie poole, looge selle keskele väike auk ja selle vastas olev väike näo keskel väike auk. See on auk, mille kaudu küünte asetate, mis suudab tuvastada magnetvoolu. Veenduge, et auk oleks küünte kinnitamiseks piisavalt väike, kuid piisavalt suur, et nael saaks magnetväljale reageerides vabalt pöörelda. Vaadake, kas saate seda ise ilma raami kahjustamata keerutada.

Eemaldage raamilt nael ja kinnitage juhtme ots kasti külge. Alustage traadi ümber kasti mähkimist. Mõõdetava märkimisväärse magnetvälja loomiseks vajate raami ümber sadu mähiseid. Kaaludes võiksite magnetid raami asetada, et raam oleks piisavalt tugev ja kindel, et taluda traadi ümber keeramise jõudu.

Asetage nael tagasi kahte auku ja kinnitage raami sees kaks magnetit küünte mõlemale küljele. Kasutage kuuma liimi, veendumaks, et need jäävad vastupidiselt lindile või muule materjalile, mis ei pruugi elektrivoolu juhtida. Ühendage juhtme otsad lambipirni kahe otsaga ja keerake küünte, et näha, kas see süttib. Kui saate, proovige magnetküünt pöörata, et see võimalikult kiiresti pöörata.

See hobidünamo või isetegemise generaator peaks töötama, muutes valguse toiteks magnetvälja, mille küünte liikumine voolus tekitab. Magnetväli peaks indutseerima juhtmete mähistes pinge. Teiste meetodite abil, näiteks muutes, saate luua erinevat tüüpi omatehtud dünamo generaatori mähise mähiste arv, kasutades mähise eri suurusi ja kasutades erinevaid magnetilisi mähiseid materjalid.

Kõrgema pingega lambipirnid võivad töötada tõhusamalt, kuna need võivad süttida väiksema vooluhulgaga. LED-tuled võivad töötada veelgi paremini, kuna need võivad põleda ka väikese vooluhulgaga. Võimsamaid generaatoreid saab kasutada tervete lambipirnite toitmiseks.

See DIY generaator on näide vahelduvvoolugeneraatorist. Lambipirni ühendatava kahe juhtme otsas olev vool vaheldub iga magneti pööramise korral edasi- ja tagasisuunas. Iga magneti pöörlemisel läbib vool pool- ja vastupidise pooltsükli ning vool vaheldub siinusena, kasutades siinuskuju. Vahelduvvoolu leidub enamikus kodumasinates.

Seda tüüpi hobidünamo näitab, kuidas magnetgeneraatorid muudavad mehaanilise energia elektromagnetiliseks energiaks. Kui kasutate agalvanomeeter, elektrivoolu mõõtmise seade, generaatorit või traati läbiva vooluhulga mõõtmiseks näete instrumendi nõela läbipaine. Seda dünamo magnetvälja muutust saate mõõta, et testida selle tugevust. Teadlased ja insenerid jätkavad magnetmootorite potentsiaali uurimist mootori efektiivsuse parandamiseks.

Tööstusseadmetes mähivad kommertsiaalsed elektrigeneraatorid traadimähiseid tihedalt magnetite ümmarguste paigutuste ümber. Mähise magnetväli indutseerib magnetites elektromagnetilise jõu. Hüdroelektrijaamad muudavad mehaanilist energiat veeturbiini kaudu langeva vee jõul. See generaatori mehaanilise muundamise elektrienergiaks vastandub mootoritele, mis muudavad elektrienergia mehaaniliseks energiaks.

Saate arvutadaelektromotoorjõud (emf​)mis saadakse võrrandi abil teie generaatori poolide arvu järgiV = NBAω sin ωtemf pinge jaoksV, mähiste arvN, magnetväliB, ala, mille kohale rullid on paigutatudA, nurksagedusω("omega") ja aja jooksult. Nurgasagedus mõõdab sagedust, elektrilainete arvu, mis sekundis läbivad ühe koha, korrutatuna 2π-ga.

Magnetdünamot saab käsitleda nii, nagu oleks see elektrigeneraator, kuna elekter ja magnetism on mõlemad sama jõu osad. Elektrivälja muutused loovad magnetvälja, magnetvälja muutused aga elektrivälja. Kuigi see isetegemise generaator näitab, kuidas magnetväli võib tekitada elektrivoolu, muud vaatlused võivad teile näidata, kuidas elektrienergia võib põhjustada magnetilisi nähtusi elektromagnetiline jõud.

Kui asetate magnetkompassi elektriahelas juhtme lähedale, märkaksite kompassi nõela läbipaindumist. See juhtub seetõttu, et vooluahelas olevate juhtmete kaudu tekitatav vool tekitab magnetvälju, mis põhjustavad kompassi nõela suuna muutmist. Kompassid on ehitatud reageerima Maa magnetvälja muutustele, nii et välise magnetvälja olemasolu põhjustaks ka selle läbipainde.

See põhimõtteline seos elektri ja magnetismi vahel tähendab ka seda, et saate luua oma elektrigeneraatori samamoodi nagu magnetiline. Magnetobjekti keerutamine juhtmete mähise ümber tekitaks lisaks magnetväljale ka elektrivälja. Teiste loominguliste ideede jaoks võib elektri tootmiseks kasutada võimsamaid mehaanilisi energiaallikaid, näiteks jalgrattamasinaid või tuulikuid.