Zbuduj prosty generator elektryczny

Transkrypt

1 Zbuduj prosty generator elektryczny Przyrządy 4-1x2x5cm magnes ceramiczny: Edu. Innv M-700, lub Radio Shk # , lub CMS 1 - #30 przewód magnetyczny 200ft, szpulki # miniaturowa Ŝarówka, 1.5V 25mA Rad. Sh. # , lub All. LP-3 lub lampka #48 1 pasek z kartonu, 8cm x 30,4cm 1 duŝy gwóźdź, długość 8cm lub więcej nóŝ lub papier ścierny do zdjęcia izolacji z kabelków taśma do zamocowania kabelków taśma klejąca Instrukcja ZłóŜ pudełko z otworami na bokach narysuj podziałkę na pasku kartonu (albo potnij pleksiglas lub drewno) w sposób pokazany na rysunku: 8cm 3.5cm 8cm 3.2cm 7.7cm _ Następnie zegnij pasek i zabezpiecz go taśmą (lub sklej razem pleksi, albo kawałki drewna). Uwaga: jeśli uŝywasz pleksi bądź drewna, dokładnie zachowaj

2 podane powyŝej wymiary. Przewód powinien być jak najbliŝej szpulek, więc pudełko musi być jak najmniejsze. Mając otwarcia po bokach, uŝyj ostroŝnie gwoździa do zrobienia idealnie prostego otworu na środku pudełka, przebijając obydwie ścianki i ich trzy warstwy. Wyciągnij gwóźdź i uŝyj go do lekkiego poszerzenia otworów. Jak włoŝysz go z powrotem powinien być trochę luźny i będzie moŝna nim kręcić (jeśli uŝywasz pleksi lub drewna, wywierć otwór przez środek pudełka). Przeciągnij gwóźdź przez otwór w pudełku. Połącz twoje magnesy razem biegunami w dwie pary. WłóŜ kaŝdą z par po jednej stronie gwoździa (wewnątrz pudełka) tak, aby go trzymały. Pokręć gwoździem. Uwaga: Gwóźdź i magnesy powinny kręcić się swobodnie. Rogi magnesów NIE mogą zahaczać o wnętrze pudełka przy kręceniu. Jeśli pudełko jest za małe naleŝy zrobić nowe, odrobinę większe. Nawiń przewód dookoła pudełka Ustaw pudełko tak, Ŝeby otwarte końce były na górze i na dole, jak pokazano na rysunku. Wybierz szpulę z najcieńszym przewodem (30) z zestawu szpulek. Przyklej jeden koniec przewodu do boku pudełka, a potem nawiń całą szpulkę horyzontalnie na pudełko, tak jak pokazano (moŝna zakryć otwór gwoździa). Wyciągnij przyklejony taśmą koniec przewodu, następnie przyklej oba przewody taśmą około 10cm od końców, tak Ŝeby zwój nie rozwinął się. UŜyj papieru ściernego, aby zdrapać 2 cm płaszcza na końcach przewodów. Usuń dokładnie płaszcz tak, aby przewody miały czyste, metalowe końce. Dokładnie oczyść końcówki. Rozszerz środek zwoju, aby nie przylegał do otworu gwoździa i umocuj taśmą.

3 Umieść magnesy dookoła gwoździa Tak jak przy testowaniu pudełka, ponownie włóŝ połączone w pary magnesy, tak aby złapały gwóźdź. Poruszaj magnesami w taki sposób, aby równo się ułoŝyły i zakręć gwoździem, Ŝeby sprawdzić czy swobodnie się obracają. Jeśli chcesz moŝesz powkładać 2cm kwadraciki kartonu pomiędzy magnesy Ŝeby je wyprostować. MoŜesz równieŝ skleić je taśmą, Ŝeby nie poruszały się wokół gwoździa. Dodaj Ŝarówkę Upewnij się, Ŝe kaŝda końcówka przewodów generatora jest bez płaszcza. Jeśli zostanie chociaŝ odrobina koszulki, moŝe ona zadziałać jak izolator, który wyłączy obwód z Ŝarówką. Skręć jeden z oczyszczonych końców przewodu generatora ze srebrnym końcem kabelka z małej Ŝarówki, a drugi koniec przewodu z drugim kabelkiem od Ŝarówki. W miejscu skręcenia metal musi stykać się z metalem, bez jakiejkolwiek izolacji pomiędzy. Przetestuj swój generator Zakręć kombinacją gwoździa i magnesów BARDZO szybko; Ŝarówka powinna lekko zaświecić. Jeśli nie widać Ŝadnego światła, spróbuj zrobić to w ciemnym pokoju, tak aby nie przegapić słabiutkiej poświaty. Jeśli będzie trzeba popraw pozycje magnesów, tak Ŝeby nie uderzały albo drapały boków pudełka. Zestaw gwóźdź/magnesy musi kręcić się BARDZO SZYBKO, a jeśli magnesy będą ocierać o pudełko spowolni to ich ruch. Gdy juŝ zadziała, spróbuj włoŝyć czubek gwoździa do uchwytu na wiertło w wiertarce ręcznej. Zakręć zestawem za pomocą wiertarki, a Ŝarówka zacznie jasno świecić. Uwaga: Nie kręć za szybko, bo spalisz Ŝarówkę, albo porozrzucasz magnesy po pokoju. MoŜesz równieŝ spróbować

4 elektryczne wiertarki, jednak te wiertarki nie kręcą się tak szybko. Uwaga: Twój generator wytwarza prąd zmienny, nie stały. Napięcie wyjściowe to jakieś max. 2 volty, więc nie ma zagroŝenia poraŝeniem. Jak ulepszyć twój generator MoŜesz stworzyć mocniejszy generator przez uŝycie większej ilości zwojów. UŜyłeś/aś tylko cienkiego kabelka (30); przy większej ilości przewodu magnesy nie będą musiały kręcić się tak szybko, Ŝeby zaświecić Ŝarówkę. Więcej informacji znajdziesz w tym filmiku: lub OstrzeŜenie dotyczące magnesów! Trzymaj magnesy z dala od komputerów, dysków, kaset video, kolorowych telewizorów oraz portfeli i portmonetek z kartami kredytowymi. Jak działa prosty generator prądu Ładunek elektryczny. Wszystkie metale zawierają ruchomą substancję zwaną ładunkiem elektrycznym. Nawet niepodłączone do prądu przewody są pełne ładunku! Atomy metalu składają się w połowie z dodatnich protonów i w połowie z ujemnych elektronów. Metale są wyjątkowe, poniewaŝ ich elektrony nie są połączone do atomów metalu; zamiast tego krąŝą dookoła wewnątrz metalu i tworzą pewien rodzaj elektrycznego płynu wewnątrz przewodów. Naukowcy nazywają to morzem elektronów lub gazem elektronów. Nie jest to widoczne; jest to jakby srebrny płyn i właściwie dlatego daje metalom ich srebrny połysk. Obwód. Gdy koło przewodu otacza pole magnetyczne i jeśli to pole zmienia się, pojawia się obwodowe ciśnienie nazywane napięciem. Napięcie to próbuje przepchnąć ruchome ładunki

5 do wnętrza przewodu, aby umoŝliwić kolistą rotację. Innymi słowy, ruchome magnesy powodują zmianę pól magnetycznych, które próbują stworzycie elektryczne napięcia za zamkniętych obwodach przewodu. Ruchomy magnes powoduje proces przepompowywania. Jeśli obwód jest niepełny i istnieje przerwa, wtedy siła przepompowania nie spowoduje przepływu ładunku. Zamiast tego na końcach przewodów pojawi się róŝnica napięcia. Jeśli obwód jest pełny bądź zamknięty, wtedy działanie pompujące magnesów zmusi elektrony zwoju do płynięcia. Ruchomy magnes moŝe wytworzyć prąd elektryczny w zamkniętym obiegu. Efekt ten nazywa się indukcją elektromagnetyczną. Jest to podstawowe prawo fizyki i wszystkie generatory zwojowo/magnetyczne działają na tej zasadzie. Generatory nie mają tylko jednej pętli przewodu. Przyjmijmy, Ŝe duŝo metalowych pętli otacza poruszający się magnes. Przyjmijmy, Ŝe wszystkie pętle są połączone w serie, tak aby utworzyć zwój. Małe napięcia z kaŝdej pętli połączą się, aby dać duŝo większe napięcie. Zwój z 100 pętli będzie miał sto razy większe napięcie niŝ zwój z jedną pętlą. śarówka. A teraz o Ŝarówce. W momencie, gdy połączymy razem końce zwoju i magnes się poruszy, ładunki metalu zostaną przemieszczone, a w zwoju pojawi się silny prąd elektryczny. A co jeśli zamiast tego podłączymy do końców przewodów Ŝarówkę? Tak naprawdę Ŝarówka jest tylko kawałkiem przewodu. Ładunki spiralki Ŝarówki zostaną przesłane dalej. Gdy ładunki z miedzianego przewodu przejdą do cieniutkiej spiralki Ŝarówki ich prędkość gwałtownie wzrośnie. Gdy ładunki opuszczą spiralkę i przejdą z powrotem do większego, miedzianego przewodu ich prędkość ponownie zmaleje. Wewnątrz wąskiej spiralki szybko poruszające się ładunki nagrzewają metal poprzez pewien rodzaj elektrycznego tarcia. Metalowa spiralka robi się tak gorąca, Ŝe aŝ świeci. Poruszające się ładunki teŝ nagrzewają trochę przewody generatora, ale poniewaŝ przewody generatora są o wiele grubsze, prawie całe ciepło kumulowane jest w spiralce Ŝarówki. Tak więc wystarczy podłączyć Ŝarówkę do zwoju przewodów, umieścić wewnątrz zwoju krótki silny magnes i zakręcić nim szybko. Im szybciej będzie się obracać magnes, tym większe napięcie powstanie, a Ŝarówka będzie świecić jaśniej. Im silniejszy będzie twój magnes, tym większe będzie napięcie i jaśniejsza Ŝarówka. A im więcej pętli będzie miał zwój, tym wyŝsze będzie napięcie i jaśniejsza Ŝarówka. Poczuj elektrony. Gdy twoja ręka kręci magnesem, moŝesz zauwaŝyć dodatkową siłę, która jest pobierana do zaświecenia Ŝarówki. Dzieje się tak dlatego, Ŝe twoja ręka jest połączona do płynącego ładunku w Ŝarówce i gdy naciśniesz poczujesz nacisk zwrotny!

6 W jaki sposób twoja ręka jest połączona z płynącymi ładunkami? twoja ręka kręci gwoździem, gwóźdź kręci magnesem, magnes przepycha niewidoczne pola magnetyczne, pola przepychają ruchome ładunki, ładunki przepływają powoli przez spiralkę Ŝarówki, a mała spiralka powoduje tarcie z przepływem ładunku i rozgrzewa się. Wyzwanie silnikowe W bardzo prosty sposób moŝna przemienić twój generator w silnik: UŜyj farby lub taśmy do zaizolowania miejsca po jednej stronie gwoździa. UŜyj baterii 4,5V i przewodów generatora, aby dotknąć gwoździa, formując przełącznik. Ruchome magnesy włączą gwóźdź, który włączy i wyłączy zwój w odpowiednim czasie. Inne moŝliwości zbudowania generatora elektrycznego: C_Generator.html