Contenu
- Configuration du cadre du générateur de dynamo fait maison
- Câblage de champ magnétique pour générateur DIY
- Test de générateur de dynamo maison
- Générateur de bricolage convertissant de l'énergie
- Physique des Dynamos Magnétiques
De la même manière que les générateurs électriques génèrent de l'électricité par le biais de réactions chimiques, de forces hydrostatiques, du vent et d'autres formes d'énergie, les générateurs magnétiques peuvent créer des forces magnétiques et fournir de l'électricité. Vous pouvez même créer un générateur magnétique ou une dynamo magnétique avec des fournitures que vous pouvez acheter en magasin ou qui traînent dans votre maison.
Configuration du cadre du générateur de dynamo fait maison
Vous pouvez créer un générateur de bricolage, ou une dynamo, à l'aide de simples objets qui traînent dans votre maison. Pour en fabriquer un, vous aurez besoin d’un carton épais et semi-épais, de quatre petits aimants en céramique, d’un pistolet à colle chaude, d’environ 200 pieds de fil magnétique, d’une petite ampoule et d’un gros clou. Le générateur fonctionne mieux avec ces matériaux, alors essayez de ne pas les remplacer. Ce générateur de dynamo maison devrait être suffisamment puissant pour allumer quelques petites ampoules.
La première chose dont vous aurez besoin est un cadre en carton en forme de prisme rectangulaire sans faces supérieure ou inférieure. Une bonne taille consiste à faire des espaces vides en haut et en bas d’environ 8 cm x 3 cm avec les faces tournées vers la gauche et la droite de 8 cm x 8 cm et les faces tournées vers l’avant et vers l’arrière de 8 cm x 3 cm. D'autres tailles peuvent être plus bénéfiques en fonction de la taille des aimants que vous utiliserez.
Au lieu de découper les faces du carton, puis de les coller ensemble, il peut être plus efficace de découper une longue bande de carton avec la largeur du cadre et la longueur correspondant à la somme des longueurs dans une direction pliez-le à la forme du cadre. Cela signifie couper une longueur de 22 cm (8 cm + 3 cm + 8 cm + 3 cm) avec une largeur de 8 cm, le plier et le coller fermement. Assurez-vous que le cadre ne vacille pas ou ne plie pas trop.
La plus grande face du cadre faisant face à vous, créez un petit trou au centre et un petit trou au centre de la face opposée. C'est le trou dans lequel vous placerez le clou qui peut détecter le courant magnétique. Assurez-vous que le trou est suffisamment petit pour fixer le clou, mais suffisamment grand pour que celui-ci puisse tourner librement en réponse au champ magnétique. Voyez si vous pouvez le faire vous-même sans endommager le cadre.
Câblage de champ magnétique pour générateur DIY
Retirez le clou du cadre et collez l'extrémité du fil sur la boîte. Commencé à enrouler le fil autour de la boîte. Vous aurez besoin de centaines de bobines autour du cadre pour créer un champ magnétique important que vous pourrez mesurer. Vous pouvez envisager de placer les aimants dans le cadre lorsque vous l’enroulez pour le rendre suffisamment solide et sûr pour résister à la force de bobinage du fil.
Placez le clou dans les deux trous et fixez deux aimants à l'intérieur du cadre sur les deux côtés du clou. Utilisez de la colle chaude pour vous assurer qu'ils restent par opposition à du ruban adhésif ou à un autre matériau qui pourrait ne pas conduire de courant électrique. Connectez les extrémités du fil aux deux extrémités de l’ampoule et tournez votre ongle pour voir s’il s’allume. Si vous le pouvez, essayez de tourner le clou magnétique pour le faire pivoter le plus rapidement possible.
Test de générateur de dynamo maison
Cette dynamo de loisir ou ce générateur de bricolage devrait fonctionner en convertissant le champ magnétique que le mouvement du clou induit dans le courant pour alimenter la lumière. Le champ magnétique devrait induire une tension dans les enroulements des fils. Vous pouvez créer un type différent de générateur de dynamo maison en utilisant d'autres méthodes, telles que la modification du nombre d'enroulements de la bobine, l'utilisation de différentes tailles de la bobine et l'utilisation de différents matériaux de bobines magnétiques.
Les ampoules à tension plus élevée peuvent fonctionner plus efficacement car elles peuvent éclairer avec de petites quantités de courant. Les lampes à LED peuvent encore mieux fonctionner car elles peuvent également s'allumer avec de petites quantités de courant. Des générateurs plus puissants peuvent être utilisés pour alimenter des circuits entiers d'ampoules.
Générateur de bricolage convertissant de l'énergie
Ce générateur de bricolage est un exemple de générateur de courant alternatif. Le courant aux extrémités des deux fils qui se branchent dans l'ampoule alterne entre les directions avant et arrière à chaque rotation de l'aimant. À chaque rotation de l'aimant, le courant subit un demi-cycle aller-retour et un demi-cycle inverse, alternant courant-alternateur selon une forme d'onde sinusoïdale. Le courant alternatif se trouve dans la plupart des appareils ménagers.
Ce type de dynamo de loisir montre comment les générateurs magnétiques convertissent l’énergie mécanique en énergie électromagnétique. galvanomètre, un instrument pour mesurer le courant électrique, pour mesurer la quantité de courant passant à travers un générateur ou un fil, vous pouvez voir l’aiguille des instruments déviée. Vous pouvez mesurer ce changement de champ magnétique à partir de la dynamo pour tester sa force. Les scientifiques et les ingénieurs continuent d'étudier le potentiel des moteurs magnétiques pour améliorer l'efficacité des moteurs.
En milieu industriel, les générateurs électriques commerciaux enroulent étroitement les bobines de fil autour des arrangements circulaires d'aimants.Le champ magnétique de la bobine induit une force électromagnétique dans les aimants. Les centrales hydroélectriques convertissent l’énergie mécanique d’une turbine à eau sous l’effet de la chute d’eau. Cette conversion génératrice d'énergie mécanique en énergie électrique contraste avec celle de moteurs, qui convertissent l'énergie électrique en énergie mécanique.
Physique des Dynamos Magnétiques
Vous pouvez calculer le force électromotrice (emf) produite par le nombre de bobines dans votre générateur en utilisant l'équation V = NBAω sin t pour tension emf V, nombre de bobines N, champ magnétique B, zone sur laquelle les bobines sont disposées UNE, fréquence angulaire ω ("oméga") et au fil du temps t. La fréquence angulaire mesure la fréquence, le nombre d'ondes d'électricité qui passent sur un seul emplacement en une seconde, multiplié par 2π.
Vous pouvez traiter une dynamo à aimant comme s'il s'agissait d'un générateur électrique, car l'électricité et le magnétisme font tous deux partie de la même force. Les changements dans un champ électrique créent un champ magnétique tandis que les changements dans un champ magnétique créent un champ électrique. Alors que ce générateur de bricolage montre comment un champ magnétique peut créer un courant électrique, d'autres observations peuvent vous montrer comment l'électricité peut provoquer des phénomènes magnétiques faisant partie de la même force électromagnétique.
Si vous avez placé un compas magnétique près d'un fil dans un circuit électrique, vous remarquerez une déviation de l'aiguille du compas. Cela est dû au fait que le courant traversant les fils du circuit crée des champs magnétiques qui provoquent le changement de direction de l'aiguille du compas. Les compas sont construits pour répondre aux changements du champ magnétique terrestre, de sorte que la présence d'un champ magnétique externe provoquerait également cette déviation.
Ce lien fondamental entre électricité et magnétisme signifie également que vous pouvez créer votre propre générateur électrique de la même manière que le générateur magnétique. Faire tourner un objet magnétique autour d'une bobine de fils générerait un champ électrique aussi bien qu'un champ magnétique. D'autres idées créatives peuvent nécessiter l'utilisation de sources d'énergie mécanique plus puissantes telles que des machines à vélo ou des éoliennes pour générer de l'électricité de la même manière.