როგორ შევქმნათ მაგნიტის დინამო

ისევე, როგორც ელექტრო გენერატორები ქმნიან ელექტროენერგიას ქიმიური რეაქციების, ჰიდროსტატიკური ძალების, ქარისა და ენერგიის სხვა ფორმები ქალაქებისთვის, მაგნიტურ გენერატორებს შეუძლიათ შექმნან მაგნიტური ძალები და აგრეთვე მომარაგება ელექტროობა. თქვენ კი შეგიძლიათ შექმნათ მაგნიტური გენერატორი ან მაგნიტური დინამო იმ საშუალებებით, რომელთა შეძენაც შეგიძლიათ მაღაზიიდან ან შეიძლება თქვენს სახლში იწვა.

შეგიძლიათ გააკეთოთ წვრილმანი გენერატორი, ან დინამო, რამდენიმე მარტივი ნივთის საშუალებით, რომელიც შეიძლება თქვენს სახლში გყავდეთ. ერთის დამზადებისთვის დაგჭირდებათ სქელი ნახევრად სქელი მუყაო, ოთხი პატარა კერამიკული მაგნიტი, ცხელი წებოს იარაღი, დაახლოებით 200 ფუტი მაგნიტური მავთული, პატარა ნათურა და დიდი ფრჩხილი. გენერატორი საუკეთესოდ მუშაობს ამ მასალებთან, ამიტომ შეეცადეთ არ შეცვალოთ ისინი. ეს თვითნაკეთი დინამოს გენერატორი უნდა იყოს საკმარისად ძლიერი, რომ აანთოს რამდენიმე პატარა ნათურა.

პირველი, რაც დაგჭირდებათ არის მუყაოს ჩარჩო, მართკუთხა პრიზმის ფორმის, რომელსაც არ აქვს ზედა და ქვედა სახეები. კარგი ზომაა, რომ ზედა და ქვედა ცარიელი ადგილები იყოს დაახლოებით 8 სმ x 3 სმ, სახეები მარცხნივ და მარჯვნივ 8 სმ x 8 სმ, ხოლო სახეები წინ და უკან 8 სმ x 3 სმ. სხვა ზომები შეიძლება უფრო მომგებიანი იყოს, მაგნიტების ზომის მიხედვით.

იმის ნაცვლად, რომ მუყაოს სახეები ამოჭრათ და შემდეგ დააჭიროთ მათ ერთმანეთზე, უფრო ეფექტური იქნება გრძელი ზოლის ამოჭრა მუყაო ჩარჩოს სიგანეზე და სიგრძით, როგორც სიგრძის ჯამი ერთი მიმართულებით, ისე, რომ შეგიძლიათ მოაყაროთ ფორმა ჩარჩო. ეს ნიშნავს სიგრძის ამოკვეთას

8 სმ სიგანე, დასაკეცი და უსაფრთხო ფირზე. დარწმუნდით, რომ ჩარჩო ძალიან არ ტრიალებს და არ იხრება.

ჩარჩოს უდიდესი სახისკენ, რომელიც თქვენსკენ არის მიმართული, შექმენით მის შუაში მცირე ხვრელი და მის მოპირდაპირე სახის შუაზე მცირე ხვრელი. ეს არის ხვრელი, რომლის საშუალებითაც ფრჩხილს მოათავსებთ, რომელსაც შეუძლია მაგნიტური მიმდინარეობის დადგენა. დარწმუნდით, რომ ხვრელი საკმარისად მცირეა ფრჩხილის გასამაგრებლად, მაგრამ საკმარისად დიდია, რომ ფრჩხილი თავისუფლად ტრიალებს მაგნიტური ველის საპასუხოდ. ნახეთ, შეგიძლიათ თავად დაატრიალოთ იგი, ჩარჩოს დაზიანების გარეშე.

ამოიღეთ ფრჩხილი ჩარჩოდან და მავთულის ბოლოზე გადააფარეთ ყუთი. მავთულის ყუთის გარშემო შემოხვევა დაიწყო. ჩარჩოს გარშემო დაგჭირდებათ ასობით ხვია, რომ შექმნათ მნიშვნელოვანი მაგნიტური ველი, რომლის გაზომვაც შეგიძლიათ. თქვენ შეიძლება ჩასადოთ მაგნიტების ჩარჩოში ჩასმისას, როდესაც მას შეახვევთ, რომ ჩარჩო იყოს ძლიერი და უსაფრთხო, რომ გაუძლოს გარშემო მავთულის დახვევის ძალას.

მოათავსეთ ფრჩხილი ორ ხვრელში და მიამაგრეთ ორი მაგნიტი ჩარჩოს შიგნით, ფრჩხილის ორივე მხარეს. გამოიყენეთ ცხელი წებო, რომ დარწმუნდეთ, რომ ისინი რჩებიან ფირის ან სხვა მასალისგან განსხვავებით, რომლებმაც შეიძლება ელექტროენერგია არ ჩაატარონ. მავთულის ბოლოები დააკავშირეთ ნათურის ორ ბოლოზე და დაატრიალეთ ფრჩხილი, რომ გაინთოს. თუ შეგიძლიათ, სცადეთ დატრიალდეთ მაგნიტური ფრჩხილი, რომ რაც შეიძლება სწრაფად მოატრიალოთ იგი.

ეს ჰობი დინამო ან წვრილმანი გენერატორი უნდა მუშაობდეს მაგნიტური ველის გარდაქმნით, რომელსაც ფრჩხილის მოძრაობა ახდენს მიმდინარე სინათლეს. მაგნიტურმა ველმა უნდა გამოიწვიოს ძაბვა სადენების გრაგნილებში. თქვენ შეგიძლიათ შექმნათ სხვადასხვა სახის თვითნაკეთი დინამო გენერატორი სხვა მეთოდების გამოყენებით, როგორიცაა კოჭის გრაგნილების რაოდენობა, სხვადასხვა ზომის ხვია და სხვადასხვა მაგნიტური ხვია მასალები.

უფრო მაღალი ძაბვის ნათურები შეიძლება უფრო ეფექტურად იმუშაონ, რადგან მათ შეუძლიათ განათდნენ მცირე რაოდენობით მიმდინარეობით. LED განათება შეიძლება კიდევ უფრო კარგად იმუშაოს, რადგან მათ ასევე შეუძლიათ განათება მცირე რაოდენობით მიმდინარეობით. უფრო მძლავრი გენერატორების გამოყენება შესაძლებელია ნათურების მთელი წრეების ენერგიის მისაღებად.

ეს წვრილმანი გენერატორი არის AC (ალტერნატიული დენის) გენერატორის მაგალითი. ორი მავთულის ბოლოებში მიმდინარე დენი, რომლებიც ნათურას უკავშირდება, მაგნიტის დატრიალებისას იცვლება წინ და უკანა მიმართულებით. მაგნიტის ყოველი ბრუნვისას მიმდინარეობა განიცდის წინ ნახევარ ციკლს და უკუ ნახევარ ციკლს, ხოლო სინუსიტი ტალღის ფორმის გამოყენებით იცვლება მათ შორის. AC დინება გვხვდება უმეტეს საყოფაცხოვრებო ტექნიკაში.

ამ ტიპის ჰობის დინამო გვიჩვენებს, თუ როგორ გარდაქმნიან მაგნიტური გენერატორები მექანიკურ ენერგიას ელექტრომაგნიტურ ენერგიად. როდესაც იყენებთ აგალვანომეტრი, ინსტრუმენტი ელექტრული დენის გასაზომად, გენერატორის ან მავთულის გავლით მიმდინარე დენის გასაზომად, ხედავთ ინსტრუმენტის ნემსის გადახრას. შეგიძლიათ შეაფასოთ მაგნიტური ველის ეს ცვლილება დინამოდან იმის შესამოწმებლად, თუ რამდენად ძლიერია იგი. მეცნიერები და ინჟინრები განაგრძობენ მაგნიტური ძრავების პოტენციალის შესწავლას ძრავის ეფექტურობის გასაუმჯობესებლად.

სამრეწველო გარემოში კომერციული ელექტრო გენერატორები მაგნიტების წრიულ წყობას მჭიდროდ ახვევენ მავთულხლართებს. კოჭის მაგნიტური ველი იწვევს მაგნიტებში ელექტრომაგნიტურ ძალას. ჰიდროელექტროსადგურები წყლის ჩამოვარდნის ძალით წყლის ტურბინის საშუალებით გარდაქმნიან მექანიკურ ენერგიას. გენერატორის ეს მექანიკური და ენერგიის ენერგიად გადაქცევა უპირისპირდება ძრავებს, რომლებიც გარდაქმნიან ელექტრო ენერგიას მექანიკურ ენერგიად.

შეგიძლიათ გამოთვალოთელექტრომამოძრავებელი ძალა (emf​)წარმოებულია თქვენს გენერატორში ხვეულების რაოდენობით, განტოლების გამოყენებითV = NBAω sin ωtemf ძაბვისთვისვ, ხვიათა რაოდენობან, მაგნიტური ველიბ, ფართობი, რომელზეც მოწყობილია ხვიაა, კუთხოვანი სიხშირეω("ომეგა") და დროთა განმავლობაშიტ. კუთხოვანი სიხშირე ზომავს სიხშირეს, ელექტროენერგიის ტალღების რაოდენობას, რომლებიც წამში გადიან ერთ ადგილას, გამრავლებულია 2π.

შეგიძლიათ მაგნიტის დინამოს ისე მოექცეთ, თითქოს ის ელექტროგენერატორი იყოს, რადგან ელექტროენერგია და მაგნეტიზმი ერთი და იგივე ძალის ნაწილია. ელექტრული ველის ცვლილებები ქმნის მაგნიტურ ველს, ხოლო მაგნიტური ველის ცვლილებები ქმნის ელექტრულ ველს. მიუხედავად იმისა, რომ ეს წვრილმანი გენერატორი გვიჩვენებს, თუ როგორ შეუძლია მაგნიტურ ველს შექმნას ელექტროენერგია, სხვა დაკვირვებებმა შეიძლება აჩვენონ, თუ როგორ შეიძლება ელექტროენერგიამ გამოიწვიოს მაგნიტური მოვლენები, როგორც იგივე ელექტრომაგნიტური ძალა.

თუ მაგნიტურ კომპასს ელექტრულ წრეში მავთულხლართან დადებდით, კომპასის ნემსის გადახრა შეამჩნევდით. ეს ხდება იმის გამო, რომ წრეში მავთულხლართებით მიმდინარეობა ქმნის მაგნიტურ ველებს, რაც იწვევს კომპასის ნემსის მიმართულების შეცვლას. კომპასი აგებულია დედამიწის მაგნიტური ველის ცვლილებებზე რეაგირებისთვის, ამიტომ გარე მაგნიტური ველის არსებობა ასევე იწვევს ამ გადახრას.

ეს ფუნდამენტური კავშირი ელექტროენერგიასა და მაგნეტიზმს შორის ასევე ნიშნავს, რომ თქვენ შეგიძლიათ შექმნათ თქვენი საკუთარი ელექტრო გენერატორი ისევე, როგორც მაგნიტური. მაგნიტური ობიექტის დატრიალება სადენების კოჭის გარშემო წარმოქმნის როგორც ელექტრულ, ასევე მაგნიტურ ველს. სხვა შემოქმედებით იდეებში შეიძლება გამოყენებულ იქნას მექანიკური ენერგიის უფრო ძლიერი წყაროები, როგორიცაა ველოსიპედების აპარატები ან ქარის წისქვილები, ელექტროენერგიის წარმოება იგივე გზით.