DIY Generieren Sie Ihre eigene Elektrizität - Openlearn - Open University
Mach es selbst
Ein Generator ist einfach eine Vorrichtung, die mechanische Energie umwandelt (das selbst aus Kohle gewonnenem Öl, Erdgas, Wind, Wasser, Kernreaktionen oder anderen Quellen) in elektrische Energie. Hier beschreiben wir, wie leicht verfügbare Materialien zu verwenden, um einen einfachen Generator zu machen. Obwohl es nur stark genug sein wird, eine kleine Taschenlampe Glühbirne leuchtet, funktioniert es auf den gleichen Grundprinzipien wie die Kraftwerksgeneratoren, die inländischen Strom versorgen.
Wie ein Generator funktioniert
Wenn ein elektrischer Strom durch einen Draht fließt, erzeugt es ein dreidimensionales magnetisches Kraftfeld um den Draht, ähnlich dem einen Stabmagneten umgibt. Magnete ist auch durch ein ähnliches dreidimensionales Feld umgeben. Dies kann ‚gesehen‘ in zwei Dimensionen, wenn Eisenspäne auf einem Blatt Papier über den Magneten angeordnet bestreut werden. Die Hinterlegungen schließen sich entlang der Linien der Magnetkraft des Magneten umgibt.
Der einfachste Generator besteht aus nur eine Spule aus Draht und einem Stabmagneten. Wenn Sie die Magneten durch die Mitte der Spule drücken, wird ein elektrischer Strom im Draht erzeugt. Der Strom fließt in einer Richtung, wenn der Magnet eingeschoben ist, und in der anderen Richtung, wie der Magnet entfernt wird. Mit anderen Worten, es wird ein Wechselstrom erzeugt wird. Wenn Sie die Magneten absolut noch im Innern der Spule zu halten, wird kein Strom überhaupt erzeugt. Eine weitere Möglichkeit, den Strom der Herstellung für den Magneten wäre, um in der Spule gedreht werden, oder für die Spule um den Magneten gedreht werden.
Dieses Verfahren zur Erzeugung von Elektrizität, genannt Induktion wurde im Jahr 1831 von Michael Faraday entdeckt Er fand heraus, dass je stärker die Magnete wurden, desto mehr Drahtwindungen in der Spule, und je schneller die Bewegung des Magneten bzw. die Spule, desto größer ist die Spannung, hergestellt. Faraday auch beobachtet, dass es effizienter war, wenn die Spule um einen Metallkern gewickelt wurde, da dies das Magnetfeld zu konzentrieren geholfen.
Die Prototyp Schiffbrüchige Generatoren verwendet zwei Möglichkeiten: Jonathan Windkraft ausgebeutet seine Magneten zu bewegen, während die Spule stationär zu halten. Mike Leahy, auf der anderen Seite, verwendete feste Magneten und Dampfkraft seine Spule zu drehen.
Jonathans windbetriebenen Generator
Mike Leahy dampfbetriebene Alternative
Spannung und Strom
Was die elektrischen Bedingungen Spannung (in Volt gemessen) und Strom (in Ampere gemessen, was häufig zu Ampere verkürzt) bedeuten? Stellen Sie sich vor der elektrische Strom in einem leitenden Draht fließenden Autos sein wie auf einer Autobahn fährt. Die Autobahn ist der Draht und die Spannung, bei der die Geschwindigkeit der Autos bewegen. Der Strom entspricht die Anzahl der Autos einem gegebenen Punkt in jede Sekunde vorbei.
Wenn ein Strom durch einen Draht fließt, wird die elektrische Energie in andere Energieformen umgewandelt, wie Wärme in einem Heizelement, das Licht von dem Glühfaden einer Glühlampe oder Ton von einem Lautsprecher. Der elektrische Strom könnte auch mechanische Energie zu erzeugen, hergestellt werden, das ist das, was in einem Elektromotor geschieht. Ein Motor ist daher nur ein Generator in umgekehrter Richtung betrieben wird.
Ihren eigenen Generator
Was du brauchen wirst
- Karton
- 15 cm langer Eisennagel mit einem Durchmesser von 6 mm und einem großen Kopf
- 8-10cm lange Schraube mit einem Durchmesser von 6 mm, und der Mutter
- 25m Kupferlackdraht (30 SWG bzw. ca.. 0,3 mm Durchmesser) *
- E825 Eklipse Taste Magnet (mit einem Befestigungsloch) *
- 6V, 0,06A torch Lampe und Lampenfassung *
- eine Rolle des Isolierbandes *
- eine Handbohrmaschine
* Erhältlich in Baumärkten oder elektronischen Geschäften.
ein einfacher Generator
Was ist zu tun
Ihr Generator besteht aus einer Spule nahe an einem Spinnmagneten gehalten.
Drehen Sie den Bohrlöffels so schnell wie möglich und die Lampe sollte aufleuchten. Strom zu erzeugen ist wirklich so einfach, wie diese!
Generatoren in Fahrräder und Autos
Fahrzeuge müssen eine Gleichstromversorgung, um die Zündung, Beleuchtung, Scheibenwischer zu betätigen, usw. Dies wird durch einen Wechselstromgenerator erzeugt wird, der mit dem Motor mechanisch gekoppelt ist. Ein Gerät namens ein Gleichrichter verwendet, um den Wechselstromausgang umzuwandeln, Strom zu leiten. Ein Regler hat auch den Strom zu steuern, montiert werden, so dass die Ausgangsspannung des Wechselstromgenerators weiterhin als die Motordrehzahl ändert die Spannung der Fahrzeugbatterie entsprechen.
Ein Dynamo auf einem Fahrrad, der Strom, wie Sie Zyklus erzeugt, ist ein weiteres Beispiel eines Generators. Sein grundlegendes Design ist genau das gleiche wie der hausgemachten Generator oben beschrieben.
ein Fahrraddynamo
Blöcke 5-11 von S103, Discovering Wissenschaft. Die Open University
Duncan T. Advanced Physics. 4. Aufl. John Murray
‚Das Restless-Universum‘. 1 Buch von S207, der physischen Welt, der Open University / Institut für Physik