Cara yang sama generator listrik menciptakan listrik melalui reaksi kimia, gaya hidrostatik, angin dan bentuk energi lain untuk menggerakkan kota, generator magnet dapat menciptakan gaya magnet serta memasok listrik. Anda bahkan dapat membuat generator magnetik atau dinamo magnetik dengan persediaan yang dapat Anda beli dari toko atau mungkin ada di sekitar rumah Anda.
Pengaturan Rangka Generator Dinamo Buatan Sendiri
Anda dapat membuat generator DIY, atau dinamo, melalui beberapa barang sederhana yang mungkin ada di sekitar rumah Anda. Untuk membuatnya, Anda memerlukan karton tebal semi-tebal, empat magnet keramik kecil, pistol lem panas, sekitar 200 kaki kawat magnet, bola lampu kecil, dan paku besar. Generator bekerja paling baik dengan bahan-bahan ini jadi cobalah untuk tidak menggantinya. Generator dinamo buatan sendiri ini harus cukup kuat untuk menyalakan beberapa bola lampu kecil.
Hal pertama yang Anda perlukan adalah bingkai kardus berbentuk prisma persegi panjang tanpa permukaan atas atau bawah. Ukuran yang baik adalah membuat ruang kosong atas dan bawah sekitar 8 cm x 3 cm dengan muka menghadap kiri dan kanan 8 cm x 8 cm dan muka menghadap ke depan dan belakang 8 cm x 3 cm. Ukuran lain mungkin lebih bermanfaat tergantung pada ukuran magnet yang akan Anda gunakan.
Alih-alih memotong permukaan karton dan kemudian merekatkannya bersama-sama, akan lebih efektif untuk memotong strip panjang dari karton. karton dengan lebar bingkai dan panjang sebagai jumlah panjang dalam satu arah sehingga Anda dapat melipatnya menjadi bentuk bingkai. Ini berarti memotong panjang
8\teks{ cm} + 3\teks{ cm} + 8\teks{ cm} + 3\teks{ cm}= 22\teks{ cm}
dengan lebar 8 cm, lipat dan rekatkan. Pastikan bingkai tidak goyah atau terlalu bengkok.
Dengan wajah terbesar dari bingkai menghadap Anda, buat lubang kecil di tengahnya dan lubang kecil di tengah wajah yang berlawanan. Ini adalah lubang yang akan Anda tempati paku yang dapat mendeteksi arus magnet. Pastikan lubangnya cukup kecil untuk menahan paku tetapi cukup besar sehingga paku dapat berputar bebas sebagai respons terhadap medan magnet. Lihat apakah Anda dapat memutarnya sendiri tanpa merusak bingkai.
Pengkabelan Medan Magnet Generator DIY
Lepaskan paku dari bingkai dan rekatkan ujung kawat ke kotak. Mulailah membungkus kawat di sekitar kotak. Anda memerlukan ratusan kumparan di sekeliling bingkai untuk menciptakan medan magnet signifikan yang dapat Anda ukur. Anda dapat mempertimbangkan untuk menempatkan magnet di bingkai saat Anda membungkusnya untuk membuat bingkai kuat dan cukup aman untuk menahan gaya lilitan kawat di sekitarnya.
Tempatkan paku kembali ke dalam dua lubang dan kencangkan dua magnet di dalam bingkai ke kedua sisi paku. Gunakan lem panas untuk memastikannya tidak menempel pada selotip atau bahan lain yang mungkin tidak menghantarkan arus listrik. Hubungkan ujung kabel ke kedua ujung bola lampu dan putar kuku Anda untuk melihat apakah lampu menyala. Jika bisa, coba putar paku magnet untuk memutarnya secepat mungkin.
Pengujian Generator Dinamo Buatan Sendiri
Dinamo hobi atau generator DIY ini harus bekerja dengan mengubah medan magnet yang diinduksi gerakan paku dalam arus untuk menyalakan lampu. Medan magnet harus menginduksi tegangan ke dalam gulungan kabel. Anda dapat membuat berbagai jenis dinamo generator buatan sendiri menggunakan metode lain seperti memvariasikan jumlah lilitan kumparan, menggunakan ukuran kumparan yang berbeda dan menggunakan kumparan magnet yang berbeda bahan.
Bola lampu bertegangan lebih tinggi dapat bekerja lebih efektif karena dapat menyala dengan arus yang lebih kecil. Lampu LED dapat bekerja lebih baik karena mereka juga dapat menyala dengan arus yang kecil. Generator yang lebih kuat dapat digunakan untuk memberi daya pada seluruh rangkaian bola lampu.
Generator DIY Mengubah Energi
Generator DIY ini adalah contoh generator AC (alternating current). Arus di ujung dua kabel yang dicolokkan ke bola lampu bergantian antara arah maju dan mundur setiap kali Anda memutar magnet. Dengan setiap putaran magnet, arus mengalami setengah siklus maju dan setengah siklus terbalik, dan arus bergantian di antara keduanya menggunakan bentuk gelombang sinus. Arus AC ditemukan di sebagian besar peralatan rumah tangga.
Dinamo hobi jenis ini menunjukkan bagaimana generator magnet mengubah energi mekanik menjadi energi elektromagnetik. Saat Anda menggunakangalvanometer, alat untuk mengukur arus listrik, untuk mengukur besarnya arus yang melewati generator atau kawat, Anda dapat melihat jarum alat tersebut dibelokkan. Anda dapat mengukur perubahan medan magnet ini dari dinamo untuk menguji seberapa kuatnya. Para ilmuwan dan insinyur terus mempelajari potensi motor magnetik untuk meningkatkan efisiensi mesin.
Dalam pengaturan industri, generator listrik komersial membungkus gulungan kawat erat di sekitar pengaturan melingkar magnet. Medan magnet kumparan menginduksi gaya elektromagnetik dalam magnet. Pembangkit listrik tenaga air mengubah energi mekanik melalui turbin air dengan gaya jatuh air. Konversi generator dari energi mekanik ke energi listrik ini kontras dengan motor, yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik.
Fisika Dinamo Magnet
Anda dapat menghitunggaya gerak listrik (emf)dihasilkan oleh jumlah kumparan di generator Anda menggunakan persamaanV = NBAω sin tuntuk tegangan gglV, jumlah kumparantidak, Medan gayaB, luas tempat kumparan disusunSEBUAH, frekuensi sudutω("omega") dan seiring waktuuntuk. Frekuensi sudut mengukur frekuensi, jumlah gelombang listrik yang melewati satu lokasi dalam satu detik, dikalikan dengan 2π.
Anda dapat memperlakukan dinamo magnet seolah-olah itu adalah generator listrik karena listrik dan magnet adalah bagian dari gaya yang sama. Perubahan medan listrik menimbulkan medan magnet sedangkan perubahan medan magnet menimbulkan medan listrik. Sementara generator DIY ini menunjukkan bagaimana medan magnet dapat menghasilkan arus listrik, lainnya pengamatan dapat menunjukkan kepada Anda bagaimana listrik dapat menyebabkan fenomena magnetik sebagai bagian yang sama kekuatan elektromagnetik.
Jika Anda menempatkan kompas magnetik di dekat kawat di sirkuit listrik, Anda akan melihat defleksi jarum kompas. Hal ini terjadi karena arus yang melalui kabel pada rangkaian tersebut menimbulkan medan magnet yang menyebabkan jarum kompas berubah arah. Kompas dibangun untuk merespon perubahan medan magnet bumi sehingga keberadaan medan magnet luar juga akan menyebabkan pembelokan ini.
Hubungan mendasar antara listrik dan magnet ini juga berarti Anda dapat membuat generator listrik sendiri dengan cara yang sama seperti generator magnet. Memutar benda magnetik di sekitar gulungan kabel akan menghasilkan medan listrik dan juga medan magnet. Ide kreatif lainnya mungkin menggunakan sumber energi mekanik yang lebih kuat seperti mesin sepeda atau kincir angin untuk menghasilkan listrik dengan cara yang sama.