Comment créer une dynamo magnétique

De la même manière que les générateurs électriques créent de l'électricité par des réactions chimiques, des forces hydrostatiques, le vent et d'autres formes d'énergie pour alimenter les villes, les générateurs magnétiques peuvent créer des forces magnétiques et fournir électricité. Vous pouvez même créer un générateur magnétique ou une dynamo magnétique avec des fournitures que vous pouvez acheter dans le magasin ou qui traînent dans votre maison.

Vous pouvez fabriquer un générateur de bricolage, ou une dynamo, grâce à des objets simples que vous pouvez avoir dans votre maison. Pour en faire un, vous aurez besoin de carton épais semi-épais, de quatre petits aimants en céramique, d'un pistolet à colle chaude, d'environ 200 pieds de fil magnétique, d'une petite ampoule et d'un gros clou. Le générateur fonctionne mieux avec ces matériaux, alors essayez de ne pas les remplacer. Ce générateur de dynamo fait maison devrait être assez puissant pour allumer quelques petites ampoules.

La première chose dont vous aurez besoin est un cadre en carton en forme de prisme rectangulaire sans face supérieure ou inférieure. Une bonne taille consiste à faire des espaces vides en haut et en bas d'environ 8 cm x 3 cm avec les faces tournées vers la gauche et la droite 8 cm x 8 cm et les faces tournées vers l'avant et l'arrière 8 cm x 3 cm. D'autres tailles peuvent être plus avantageuses selon la taille des aimants que vous utiliserez.

Au lieu de découper les faces du carton puis de les coller ensemble, il peut être plus efficace de découper une longue bande de carton avec la largeur du cadre et la longueur comme la somme des longueurs dans une direction de sorte que vous puissiez le plier en forme de le cadre. Cela signifie couper une longueur de

d'une largeur de 8 cm, en le pliant et en le fixant avec du ruban adhésif. Assurez-vous que le cadre ne vacille pas ou ne se plie pas trop.

Avec la plus grande face du cadre face à vous, créez un petit trou au milieu et un petit trou au milieu de la face opposée. C'est le trou dans lequel vous placerez le clou qui peut détecter le courant magnétique. Assurez-vous que le trou est suffisamment petit pour fixer le clou mais suffisamment grand pour que le clou puisse tourner librement en réponse au champ magnétique. Voyez si vous pouvez le faire tourner vous-même sans endommager le cadre.

Retirez le clou du cadre et collez l'extrémité du fil à la boîte. Commencez à enrouler le fil autour de la boîte. Vous aurez besoin de centaines de bobines autour du cadre pour créer un champ magnétique important que vous pourrez mesurer. Vous pouvez envisager de placer les aimants dans le cadre pendant que vous l'enroulez pour rendre le cadre suffisamment solide et sécurisé pour résister à la force de l'enroulement du fil autour de lui.

Replacez le clou dans les deux trous et fixez deux aimants à l'intérieur du cadre des deux côtés du clou. Utilisez de la colle chaude pour vous assurer qu'ils restent par opposition à du ruban adhésif ou à un autre matériau qui peut ne pas conduire le courant électrique. Connectez les extrémités du fil aux deux extrémités de l'ampoule et faites tourner votre ongle pour voir si elle s'allume. Si vous le pouvez, essayez de faire tourner le clou magnétique pour le faire tourner le plus rapidement possible.

Cette dynamo de loisir ou générateur de bricolage devrait fonctionner en convertissant le champ magnétique induit par le mouvement du clou dans le courant pour alimenter la lumière. Le champ magnétique doit induire une tension dans les enroulements des fils. Vous pouvez créer un autre type de générateur de dynamo maison en utilisant d'autres méthodes telles que la variation du nombre d'enroulements de la bobine, utilisant différentes tailles de bobine et utilisant différentes bobines magnétiques matériaux.

Les ampoules à tension plus élevée peuvent fonctionner plus efficacement car elles peuvent s'allumer avec de plus petites quantités de courant. Les lumières LED peuvent fonctionner encore mieux car elles peuvent également s'allumer avec de petites quantités de courant. Des générateurs plus puissants peuvent être utilisés pour alimenter des circuits entiers d'ampoules.

Ce générateur DIY est un exemple de générateur CA (courant alternatif). Le courant aux extrémités des deux fils qui se branchent sur l'ampoule alterne entre les directions avant et arrière chaque fois que vous faites tourner l'aimant. À chaque rotation de l'aimant, le courant subit un demi-cycle avant et un demi-cycle inverse, et le courant alterne entre eux en utilisant une forme d'onde sinusoïdale. Le courant alternatif est présent dans la plupart des appareils électroménagers.

Ce type de dynamo de loisir montre comment les générateurs magnétiques convertissent l'énergie mécanique en énergie électromagnétique. Lorsque vous utilisez ungalvanomètre, un instrument pour mesurer le courant électrique, pour mesurer la quantité de courant traversant un générateur ou un fil, vous pouvez voir l'aiguille de l'instrument déviée. Vous pouvez mesurer ce changement de champ magnétique à partir de la dynamo pour tester sa force. Les scientifiques et les ingénieurs continuent d'étudier le potentiel des moteurs magnétiques pour améliorer l'efficacité des moteurs.

Dans les environnements industriels, les générateurs électriques commerciaux enroulent étroitement des bobines de fil autour d'arrangements circulaires d'aimants. Le champ magnétique de la bobine induit une force électromagnétique dans les aimants. Les centrales hydroélectriques convertissent l'énergie mécanique à travers une turbine hydraulique par la force de la chute d'eau. Cette conversion de générateur d'énergie mécanique en énergie électrique contraste avec celle des moteurs, qui convertissent l'énergie électrique en énergie mécanique.

Vous pouvez calculer leforce électromotrice (fem​)produit par le nombre de bobines de votre générateur en utilisant l'équationV = NBAω sin tpour tension emfV, nombre de bobinesN, champ magnétiqueB, zone sur laquelle les bobines sont disposéesUNE, fréquence angulaireω("omega") et au fil du tempst. La fréquence angulaire mesure la fréquence, le nombre d'ondes électriques qui passent sur un seul endroit en une seconde, multiplié par 2π.

Vous pouvez traiter une dynamo magnétique comme s'il s'agissait d'un générateur électrique, car l'électricité et le magnétisme font tous deux partie de la même force. Les changements dans un champ électrique créent un champ magnétique tandis que les changements dans un champ magnétique créent un champ électrique. Alors que ce générateur de bricolage montre comment un champ magnétique peut créer un courant électrique, d'autres les observations peuvent vous montrer comment l'électricité peut provoquer des phénomènes magnétiques dans le cadre du même force électromagnétique.

Si vous placez une boussole magnétique près d'un fil dans un circuit électrique, vous remarquerez une déviation de l'aiguille de la boussole. Cela se produit parce que le courant traversant les fils du circuit crée des champs magnétiques qui font que l'aiguille de la boussole change de direction. Les boussoles sont conçues pour répondre aux changements du champ magnétique terrestre, de sorte que la présence d'un champ magnétique externe provoquerait également cette déviation.

Cette connexion fondamentale entre l'électricité et le magnétisme signifie également que vous pouvez créer votre propre générateur électrique de la même manière que le générateur magnétique. Faire tourner un objet magnétique autour d'une bobine de fils générerait un champ électrique ainsi qu'un champ magnétique. D'autres idées créatives peuvent nécessiter l'utilisation de sources d'énergie mécanique plus puissantes telles que des vélos ou des moulins à vent pour générer de l'électricité de la même manière.