Innhold
- Hjemmelaget Dynamo Generator Frame Setup
- DIY-generator magnetiske feltledninger
- Hjemmelaget Dynamo Generator Testing
- DIY-generator som konverterer energi
- Magnet Dynamo Fysikk
På samme måte som elektriske generatorer skaper elektrisitet gjennom kjemiske reaksjoner, hydrostatiske krefter, vind og andre former for energi til kraftbyer, kan magnetiske generatorer skape magnetiske krefter i tillegg til å levere strøm. Du kan til og med lage en magnetisk generator eller en magnetisk dynamo med forsyninger du kan kjøpe fra butikken eller kan ha liggende rundt huset ditt.
Hjemmelaget Dynamo Generator Frame Setup
Du kan lage en DIY-generator, eller dynamo, gjennom noen enkle ting du kan ha rundt huset ditt. For å lage en, trenger du tykt halvtykke papp, fire små keramiske magneter, en varm limpistol, omtrent 200 fot magnetisk ledning, en liten lyspære og en stor spiker. Generatoren fungerer best med disse materialene, så prøv å ikke erstatte dem. Denne hjemmelagde dynamo-generatoren skal være sterk nok til å lyse opp noen få små lyspærer.
Det første du trenger er en pappramme i form av et rektangulært prisme uten topp- eller bunnflater. En god størrelse er å gjøre de øverste og nederste tomme områdene ca 8 cm x 3 cm med ansiktene vendt til venstre og høyre 8 cm x 8 cm og ansiktene vendt fremover og bakover 8 cm x 3 cm. Andre størrelser kan være mer fordelaktig avhengig av størrelsen på magneter du vil bruke.
I stedet for å kutte ut ansiktene på pappen og deretter tape dem sammen, kan det være mer effektivt å skjære ut en lang stripe papp med bredden på rammen og lengden som summen av lengdene i en retning slik at du kan brett den inn til formen på rammen. Dette betyr å kutte ut en lengde på 22 cm (8 cm + 3 cm + 8 cm + 3 cm) med en bredde på 8 cm, brette den og tape den fast. Forsikre deg om at rammen ikke vingler eller bøyer for mye.
Med det største ansiktet på rammen vendt mot deg, lager du et lite hull midt i det og et lite hull midt på ansiktet motsatt av det. Dette er hullet du vil plassere spikeren gjennom som kan oppdage magnetisk strøm. Forsikre deg om at hullet er lite nok til å feste spikeren, men stort nok til at neglen kan spinne fritt som svar på magnetfeltet. Se om du kan snurre den selv uten å skade rammen.
DIY-generator magnetiske feltledninger
Fjern spikeren fra rammen og tape enden av ledningen til boksen. Begynn å pakke ledningen rundt kassen. Du trenger hundrevis av spoler rundt rammen for å lage et betydelig magnetfelt som du kan måle. Du kan vurdere å plassere magnetene i rammen når du pakker den inn for å gjøre rammen sterk og sikker nok til å motstå kraften ved å vikle ledningen rundt den.
Plasser spikeren tilbake i de to hullene og fest to magneter inne i rammen til begge sider av neglen. Bruk varmt lim for å sikre at de holder seg i motsetning til tape eller annet materiale som kanskje ikke fører elektrisk strøm. Koble ledningens ender til de to endene av lyspæren og snurr spikeren for å se om den lyser. Hvis du kan, kan du prøve å snurre den magnetiske spikeren for å rotere den så raskt som mulig.
Hjemmelaget Dynamo Generator Testing
Denne hobbydynamoen eller DIY-generatoren skal fungere ved å konvertere magnetfeltet som bevegelsen til spikeren induserer i strømmen til å tømme lyset. Magnetfeltet skal indusere en spenning i ledningene. Du kan lage en annen type hjemmelaget dynamo-generator ved hjelp av andre metoder som å variere antall viklinger av spolen, ved å bruke forskjellige størrelser på spolen og bruke forskjellige magnetiske spiralmaterialer.
Lyspærer med høyere spenning kan fungere mer effektivt da de kan lyse opp med mindre strømmengder. LED-lys fungerer kanskje enda bedre fordi de også kan lyse opp med små mengder strøm. Kraftigere generatorer kan brukes til å drive hele kretser med lyspærer.
DIY-generator som konverterer energi
Denne DIY-generatoren er et eksempel på en vekselstrømgenerator. Strømmen i endene av de to ledningene som plugges inn i lyspæren, veksler mellom retning og bakoverretninger hver gang du snurrer magneten. Ved hver rotasjon av magneten gjennomgår strømmen en fremover halv syklus og en revers halv syklus, og strømmen veksler mellom dem ved hjelp av sinusbølgeform. AC strøm finnes i de fleste husholdningsapparater.
Denne typen hobbydynamo viser hvordan magnetiske generatorer konverterer mekanisk energi til elektromagnetisk energi. Når du bruker a galvano, et instrument for å måle elektrisk strøm, for å måle mengden strøm som går gjennom en generator eller ledning, kan du se instrumentets nål avbøyes. Du kan måle denne endringen i magnetfelt fra dynamo for å teste hvor sterk den er. Forskere og ingeniører fortsetter å studere potensialet til magnetiske motorer for å forbedre motoreffektiviteten.
I industrielle omgivelser pakker kommersielle elektriske generatorer spoler av tråd tett rundt sirkulære arrangementer av magneter.Spolens magnetiske felt induserer en elektromagnetisk kraft i magnetene. Vannkraftverk konverterer mekanisk energi gjennom en vannturbin med kraft av fallende vann. Denne generatoromdannelsen av mekanisk til elektrisk energi står i kontrast til motorene, som konverterer elektrisk energi til mekanisk energi.
Magnet Dynamo Fysikk
Du kan beregne elektromotorisk kraft (emf) produsert av antall spoler i generatoren din ved å bruke ligningen V = NBAω sin ωt for emf spenning V, antall spoler N, magnetfelt B, område som spolene er anordnet over EN, vinkelfrekvens ω ("omega") og over tid t. Vinkelfrekvensen måler frekvensen, antall strømbølger som passerer over et enkelt sted på et sekund, multiplisert med 2π.
Du kan behandle en magnetdynamo som om det var en elektrisk generator fordi elektrisitet og magnetisme begge er en del av den samme kraften. Endringer i et elektrisk felt skaper et magnetfelt mens endringer i et magnetfelt skaper et elektrisk felt. Mens denne DIY-generatoren viser hvordan et magnetfelt kan skape en elektrisk strøm, kan andre observasjoner vise deg hvordan elektrisitet kan forårsake magnetiske fenomener som en del av den samme elektromagnetiske kraften.
Hvis du plasserte et magnetkompass i nærheten av en ledning i en elektrisk krets, vil du legge merke til avbøyning av kompassnålen. Dette skjer fordi strømmen gjennom ledningene i kretsen skaper magnetiske felt som får kompassnålen til å endre retning. Kompasser er bygget for å svare på endringer i jordas magnetfelt, så tilstedeværelsen av et eksternt magnetfelt vil også forårsake denne avbøyningen.
Denne grunnleggende forbindelsen mellom elektrisitet og magnetisme betyr også at du kan lage din egen elektriske generator på samme måte som den magnetiske. Å spinne et magnetisk objekt rundt en spiral av ledninger ville generere et elektrisk felt så vel som et magnetisk. Andre kreative ideer kan bruke kraftigere kilder til mekanisk energi som sykkelmaskiner eller vindmøller for å generere strøm på samme måte.