Kuinka luoda magneettidynamo

Samalla tavalla sähkögeneraattorit tuottavat sähköä kemiallisten reaktioiden, hydrostaattisten voimien, tuulen ja Muita energiamuotoja kaupunkien voimaan magneettigeneraattorit voivat luoda magneettisia voimia sekä syöttää niitä sähköä. Voit jopa luoda magneettigeneraattorin tai magneettidynamon tarvikkeilla, joita voit ostaa kaupasta tai saatat makaa talosi ympärillä.

Voit tehdä DIY-generaattorin tai dynamon yksinkertaisten esineiden avulla, jotka saatat makaa talosi ympärillä. Yhden tekemiseen tarvitaan paksu puolipaksu pahvi, neljä pientä keraamista magneettia, kuumaliimapistooli, noin 200 jalkaa magneettilangkaa, pieni hehkulamppu ja iso naula. Generaattori toimii parhaiten näiden materiaalien kanssa, joten yritä olla korvaamatta niitä. Tämän kotitekoisen dynamo-generaattorin tulisi olla riittävän vahva sytyttämään muutama pieni lamppu.

Ensin tarvitset pahvikehyksen, joka on suorakaiteen muotoinen prisma, jossa ei ole ylä- tai alapintaa. Hyvä koko on tehdä tyhjästä ylä- ja alaosasta 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 hyödyllisempiä käyttämiesi magneettien koosta riippuen.

Sen sijaan, että leikkaat pahvin pinnat ja teippaat ne yhteen, voi olla tehokkaampaa leikata pitkä pahvi, jossa on kehyksen leveys ja pituus yhteen suuntaan suuntautuvien pituuksien summana, jotta voit taittaa sen kehys. Tämä tarkoittaa pituuden leikkaamista

8 cm leveä, taittamalla se ja teippaamalla se kunnolla. Varmista, että kehys ei heilua tai taipu liikaa.

Luo kehyksen suurin pinta itseesi päin, luo pieni reikä sen keskelle ja pieni reikä kasvojen keskelle sitä vastapäätä. Tämä on reikä, jonka kautta asetat naulan, joka tunnistaa magneettivirran. Varmista, että reikä on riittävän pieni naulan kiinnittämiseen, mutta riittävän suuri, jotta kynsi voi pyöriä vapaasti vasteena magneettikentälle. Katso, voitko kehrätä itse vahingoittamatta kehystä.

Poista naula kehyksestä ja teipaa langan pää laatikkoon. Aloita käärimällä lanka laatikon ympärille. Tarvitset satoja keloja kehyksen ympärille, jotta voit luoda merkittävän magneettikentän, jonka voit mitata. Voit harkita magneettien asettamista kehykseen käärimisen aikana, jotta kehys olisi riittävän vahva ja tukeva kestämään langan käämityksen voimaa sen ympärillä.

Aseta naula takaisin kahteen reikään ja kiinnitä kaksi magneettia kehyksen sisäpuolelle naulan molemmille puolille. Käytä kuumaa liimaa varmistaaksesi, että ne pysyvät vastakohtana teipille tai muulle materiaalille, joka ei välttämättä johda sähkövirtaa. Liitä langan päät hehkulampun kahteen päähän ja pyöritä kynsiäsi nähdäksesi, syttyykö se. Jos pystyt, yritä pyörittää magneettikynsi kiertääksesi sitä mahdollisimman nopeasti.

Tämän harrastusdynamon tai DIY-generaattorin tulisi toimia muuntamalla magneettikenttä, jonka naulan liike aiheuttaa virrassa valon tuottamiseksi. Magneettikentän tulisi indusoida jännite johtojen käämeihin. Voit luoda toisenlaisen kotitekoisen dynamo-generaattorin käyttämällä muita menetelmiä, kuten kelan käämien lukumäärä, käyttämällä kelan eri kokoja ja käyttämällä eri magneettikäämiä materiaaleja.

Korkeamman jännitteen lamput voivat toimia tehokkaammin, koska ne voivat syttyä pienemmillä virralla. LED-valot voivat toimia vielä paremmin, koska ne voivat myös syttyä pienillä virralla. Tehokkaampia generaattoreita voidaan käyttää kokonaisten lamppujen virtana.

Tämä DIY-generaattori on esimerkki vaihtovirtageneraattorista. Kahden hehkulamppuun kytketyn johdon päässä oleva virta vaihtelee eteen- ja taaksepäin aina magneettia pyöritettäessä. Magneetin jokaisella kierroksella virta käy eteenpäin ja puoli taaksepäin, ja virta vaihtelee niiden välillä siniaaltomuodon avulla. AC-virta löytyy useimmista kodinkoneista.

Tämän tyyppinen harrastusdynamo näyttää kuinka magneettigeneraattorit muuttavat mekaanisen energian sähkömagneettiseksi energiaksi. Kun käytät agalvanometri, laite sähkövirran mittaamiseksi, generaattorin tai langan läpi kulkevan virran määrän mittaamiseksi, näet laitteen neulan taipuneen. Voit mitata tämän muutoksen magneettikentässä dynamosta testataksesi kuinka voimakas se on. Tutkijat ja insinöörit tutkivat edelleen magneettimoottoreiden mahdollisuuksia parantaa moottorin tehokkuutta.

Teollisuusympäristöissä kaupalliset sähkögeneraattorit käävät lankakelat tiukasti magneettien pyöreiden järjestelyjen ympärille. Käämin magneettikenttä aiheuttaa sähkömagneettisen voiman magneeteissa. Vesivoimalaitokset muuttavat mekaanista energiaa vesiturbiinin kautta putoavan veden voimalla. Tämä generaattorin muuntaminen mekaaniseksi sähköenergiaksi eroaa moottoreista, jotka muuttavat sähköenergian mekaaniseksi energiaksi.

Voit laskeasähkömoottori (emf​)tuotetaan generaattorisi kelojen lukumäärällä yhtälön avullaV = NBAω sin ωtemf-jännitteelleV, kelojen lukumääräN, magneettikenttäB, alue, jonka yli kelat on järjestettyA, kulmataajuusω("omega") ja ajan myötät. Kulmataajuus mittaa taajuuden, sähkön aaltojen lukumäärän, jotka kulkevat yhden paikan yli sekunnissa kerrottuna 2π: llä.

Voit kohdella magneettidynamoa ikään kuin se olisi sähkögeneraattori, koska sähkö ja magnetismi ovat molemmat osa samaa voimaa. Muutokset sähkökentässä luovat magneettikentän, kun taas muutokset magneettikentässä luovat sähkökentän. Vaikka tämä DIY-generaattori näyttää, kuinka magneettikenttä voi luoda sähkövirran, muu havainnot voivat näyttää, kuinka sähkö voi aiheuttaa magneettisia ilmiöitä osana samaa sähkömagneettinen voima.

Jos sijoitat magneettikompassin lankaan lähelle sähköpiiriä, huomaat kompassineulan taipuman. Tämä tapahtuu, koska piirin johtojen läpi kulkeva virta luo magneettikenttiä, jotka saavat kompassineulan vaihtamaan suuntaa. Kompassit on rakennettu vastaamaan maapallon magneettikentän muutoksiin, joten ulkoisen magneettikentän läsnäolo aiheuttaisi myös tämän taipuman.

Tämä perustavanlaatuinen yhteys sähkön ja magneettisuuden välillä tarkoittaa myös sitä, että voit luoda oman sähkögeneraattorin samalla tavalla kuin magneettinen. Magneettisen esineen pyörittäminen lankakelan ympärillä synnyttäisi sekä sähkömagneettisen kentän. Muissa luovissa ideoissa voidaan käyttää tehokkaampia mekaanisia energialähteitä, kuten polkupyöräkoneita tai tuulimyllyjä, sähkön tuottamiseen samalla tavalla.