Hogyan készítsünk mágnesdinamót

Ugyanúgy, ahogy az elektromos generátorok kémiai reakciók, hidrosztatikus erők, szél és a városok energiájának más formái, a mágneses generátorok mágneses erőket képesek létrehozni, valamint ellátni elektromosság. Akár létrehozhat egy mágneses generátort vagy egy mágneses dinamót az áruházból megvásárolható kellékekkel, vagy esetleg a ház körül fekszik.

Készíthet DIY generátort vagy dinamót néhány egyszerű eszközön keresztül, amely a ház körül fekszik. Az egyik elkészítéséhez vastag, félvastag kartonra, négy kicsi kerámiamágnesre, forró ragasztópisztollyal, kb. 200 méter mágneses huzalra, kis villanykörtére és egy nagy szegre lesz szükség. A generátor ezekkel az anyagokkal működik a legjobban, ezért próbáljon meg nem helyettesíteni őket. Ennek a házi dinamós generátornak elég erősnek kell lennie ahhoz, hogy meggyújtson néhány kis izzót.

Az első dolog, amire szüksége lesz, egy téglalap alakú prizma alakú karton keret, amelynek felső vagy alsó oldala nincs. Jó méret, ha a felső és az alsó üres helyet kb. 8 cm x 3 cm-re tesszük úgy, hogy az oldalak balra és jobbra nézzenek 8 cm x 8 cm-re, és előre és hátra nézzenek 8 cm x 3 cm-re. Más méretek előnyösebbek lehetnek a használt mágnesek méretétől függően.

Ahelyett, hogy kivágná a karton felületét, majd összeragasztaná, hatékonyabb lehet kivágni egy hosszú karton, amelynek keretszélessége és hossza az egyirányú hosszúságok összegeként, úgy, hogy be tudja hajtani a a keret. Ez azt jelenti, hogy kivágjuk a hosszát

8 cm szélességgel, összehajtva és rögzítve rögzítve. Győződjön meg arról, hogy a keret nem ingadozik vagy hajlik túlságosan.

A keret legnagyobb arcával maga felé nézve hozzon létre egy kis lyukat annak közepén, és egy kis lyukat az arc közepén vele szemben. Ez az a lyuk, amelyen keresztül elhelyezi a szöget, és amely képes érzékelni a mágneses áramot. Ügyeljen arra, hogy a lyuk elég kicsi legyen a köröm rögzítéséhez, de elég nagy ahhoz, hogy a köröm szabadon foroghasson a mágneses mezőre reagálva. Nézze meg, hogy meg tudja-e forgatni maga a keret sérülése nélkül.

Távolítsa el a szöget a keretről, és ragassza a huzal végét a dobozhoz. Kezdje a drótot a doboz körül tekerni. Szüksége lesz több száz tekercsre a keret körül, hogy létrehozzon egy jelentős mágneses teret, amelyet mérni tud. Fontolóra veheti, hogy a mágneseket a keretbe helyezi, amikor becsomagolja, hogy a keret elég erős és biztonságos legyen ahhoz, hogy ellenálljon a huzal köré tekercselésének.

Helyezze vissza a szöget a két lyukba, és két mágnest rögzítsen a keretben a köröm mindkét oldalára. Forró ragasztóval győződjön meg arról, hogy azok megmaradnak-e a szalagtól vagy más anyagtól, amely nem vezethet elektromos áramot. Csatlakoztassa a vezeték végeit a villanykörte két végéhez, és forgassa körmét, hátha világít. Ha teheti, próbálja meg forgatni a mágneses körmöt, hogy a lehető leggyorsabban elforgassa.

Ennek a hobbidinamónak vagy a DIY generátornak úgy kell működnie, hogy átalakítja a mágneses teret, amelyet a köröm mozgása az áramban indukál, hogy a fényt táplálja. A mágneses mezőnek feszültséget kell indukálnia a vezetékek tekercsében. Létrehozhat egy másfajta házi dinamógenerátort más módszerekkel, például a a tekercs tekercselésének száma, különböző méretű tekercsek és különböző mágneses tekercsek segítségével anyagok.

A magasabb feszültségű izzók hatékonyabban működhetnek, mivel kisebb mennyiségű árammal világíthatnak. A LED-es lámpák még jobban működhetnek, mert kis mennyiségű árammal is világítani tudnak. Nagyobb teljesítményű generátorok használhatók izzók teljes áramkörének táplálására.

Ez a barkács generátor egy példa egy váltakozó áramú generátorra. A villanykörtebe csatlakozó két vezeték végén az áram váltakozik az előre- és a hátramenet irányában, valahányszor megpörgeti a mágnest. A mágnes minden egyes forgatásakor az áram előre halad és egy fordított fél cikluson megy keresztül, és az áram szinusz hullám alakot használva váltakozik közöttük. Az AC áram a legtöbb háztartási készülékben megtalálható.

Ez a fajta hobbidinamó megmutatja, hogy a mágneses generátorok hogyan alakítják a mechanikai energiát elektromágneses energiává. Ha használja agalvanométer, az elektromos áram mérésére szolgáló műszer, a generátoron vagy vezetéken átmenő áram mennyiségének mérésére láthatja, hogy a műszer tűje elhajlik. Mérheti ezt a mágneses tér változását a dinamótól, hogy tesztelje, milyen erős. A tudósok és mérnökök továbbra is tanulmányozzák a mágneses motorok potenciálját a motor hatékonyságának javítása érdekében.

Ipari körülmények között a kereskedelmi célú elektromos generátorok szorosan tekercselik a huzaltekercseket a mágnesek körkörös elrendezése köré. A tekercs mágneses tere elektromágneses erőt vált ki a mágnesekben. A vízierőművek a zuhanó víz erejével egy vízturbinán keresztül alakítják át a mechanikai energiát. Ez a generátor mechanikai átalakítása elektromos energiává ellentétes a motorokkal, amelyek az elektromos energiát mechanikai energiává alakítják.

Kiszámíthatja aelektromos erő (emf​)a generátor tekercseinek száma állítja elő az egyenlet segítségévelV = NBAω sin ωtemf feszültségreV, tekercsek számaN, mágneses mezőB, terület, amely felett a tekercsek el vannak rendezveA, szögfrekvenciaω("omega") és idővelt. A szögfrekvencia a frekvenciát, a villamos hullámok számát méri, amelyek egy másodperc alatt egyetlen helyszínen haladnak át, szorozva 2π-vel.

Úgy kezelheti a mágnesdinamót, mintha elektromos generátor lenne, mert az elektromosság és a mágnesesség ugyanazon erő részei. Az elektromos tér változásai mágneses teret, míg a mágneses mező változásai elektromos teret hoznak létre. Míg ez a barkácsoló generátor megmutatja, hogy a mágneses mező hogyan képes elektromos áramot létrehozni, addig más A megfigyelések megmutathatják, hogy az elektromosság miként okozhat mágneses jelenségeket elektromágneses erő.

Ha mágneses iránytűt helyez el egy vezeték közelében egy elektromos áramkörben, akkor észreveheti az iránytű tű elhajlását. Ez azért történik, mert az áramkör vezetékein átáramló áram mágneses tereket hoz létre, amelyek az iránytű tűjének irányát megváltoztatják. Az iránytűket úgy alakítják ki, hogy reagáljanak a Föld mágneses mezőjének változásaira, így egy külső mágneses mező jelenléte is ezt az elhajlást okozná.

Ez az alapvető kapcsolat az elektromosság és a mágnesesség között azt is jelenti, hogy ugyanúgy létrehozhat saját elektromos generátort, mint a mágneses. Ha egy mágneses tárgyat egy huzaltekercs körül forgat, akkor elektromos és mágneses mező is keletkezik. Más kreatív ötleteknél erősebb mechanikus energiaforrások, például kerékpárgépek vagy szélmalmok felhasználásával lehet ugyanúgy áramot termelni.