Фидгет спиннер генератор електричне енергије

Електрични генератор је веома честа и корисна електрична машина које је открио Мајкл Фарадеј у 1832. Од тада смо користили ове машине у свим нашим електранама да обезбеди струју за нашу планету. У овом пројекту ћемо изградити једноставан генератор помоћу електромагнета и фидгет спиннера да бисмо разумели концепт генератора.

Пре него што започнемо, важно је знати о генераторима. Они не производе електричну енергију. Да, добро сте чули! У ствари, електрична енергија се никада не може произвести; према закону о очувању, енергија се може преносити само из једног стања у друго. Дакле, у генератору се ротор окреће било којом механичком спојницом из турбине или мотора и та механичка ротација се претвара у електричну енергију у статору. Урадићемо исто, користићемо фидгет спиннер као ротор, а електромагнет као статор за производњу електричне енергије која је довољно мала да светли ЛЕД. Звучи занимљиво, зар не? Хајде да почнемо…

Потребни материјали:

1. Фидгет Спиннер
2. Електромагнет
3. Неодимијумски магнети

Како функционише електромагнет?

Пре него што наставимо са овим пројектом Фидгет Спиннер Елецтриц Генератор, будући да користимо електромагнет, да бисмо разумели како он функционише. Она коју користимо у нашем пројекту је електромагнет од 12В 0,25А (о више техничких спецификација ће бити речи касније). Дакле, очигледно је да ако напајамо 12В, трошиће око 0,25А и ствараће магнетно поље (Б) које ће привући било који метални комад у околини. Ово магнетно поље настаје зато што струја протиче кроз завојницу која се налази унутар електромагнета и као што знамо према Фарадејевом закону индукције,сви проводници који носе струју производе око себе магнетно поље. Ово магнетно поље је концентрисано у одређеној тачки због распореда завојнице и стога је способно да привуче метал. Али овде не желимо да тако функционише.

Имајући у виду исти фарадејев закон, требали бисмо бити у могућности да генеришемо и струју стварањем променљивог магнетног поља у близини електромагнета тако да делује као генератор. Дакле, за стварање овог променљивог магнетног поља користићемо неодимијумске магнете са вртећим вртећем.

Постављање пројекта генератора електричне енергије:

Постављање за ово је релативно једноставно, морате само да поставите неодимијске магнете преко вртећег вртиља (као што је приказано доле) и да их поставите директно преко електромагнета.

Неодимијумски магнети су врло моћни и покушаће да их привуку електромагнету ако га вртите слободном руком. Отуда употребите неки аранжман да их обоје нетакнете. Користио сам распоред навртки и вијака за исти као што је приказано на доњој слици. Када је то готово, спојите ЛЕД на излазни терминал електромагнета (без поларитета) и спремни сте за окретање.

Производња електричне енергије помоћу Фидгет Спиннер-а за светљење ЛЕД-а:

Наш мини генератор је спреман за акцију. Само окрените фидгет спиннер руком и приметили бисте да ЛЕД светли. Исто се може наћи и у видео презентацији на крају ове странице. Што се брже окрећете, то светлије светлије. Проведите мало времена и уживајте у својим резултатима, хајде касније да анализирамо шта се овде догађа.

У реду, сада да бисмо добили техничке, хајде да анализирамо неколико ствари. Требало је да приметите да ЛЕД светли без обзира у ком смеру ротирате спинер или у који поларитет повежете ЛЕД. То је зато што овде ЛЕД заправо светли на наизменичном напону. Шта….?????

Да, ниједан генератор никада није у стању да произведе једносмерни напон. Када се напон генерише у генератору, његов задани напон ће бити АЦ. Чак и код једносмерних генератора, непосредни напон произведен из статора је наизменични, он се касније механички претвара у једносмерни помоћу аранжмана који се назива комутатор.

Процена флукса који је произвео Спиннер:

До сада је добро, можете да наставите и дате себи колачић за разумевање досадашњих ствари. Али покушајмо да схватимо још неколико ствари користећи неке формуле.

Овде коришћени електромагнет је модела број ЗИЕ1-П20 / 16 који има следеће спецификације наведене у свом листу података. (Има их још, навео сам само оне потребне)

Напон: 12В

Струја: 0,25А

Сила држања: 2,5 кг / цм ² или 25Н

Пречник центра: 8 мм

Да бисмо пронашли број завоја калема унутра, употребимо формуле

Ф = ((НИ) 2 × µ0 × а) / (2 × г2)

Где, Ф = Сила задржавања у Њутну

Н = Број завоја, који намеравамо да пронађемо

И = Струја која протиче кроз електромагнет у амперима

µ0 = Магнетна константа, која је 4π × 10 ^-7

а = Област привлачења у м ²

г = јаз између електромагнета и метала у метрима

У њима знамо силу из техничког листа која је 25Н, струја је 0,25А, а површина привлачења израчунава се помоћу πр ² (где је р 8 мм) што даје 0,125м ². Коначно, јаз је 0,01 м, јер је 25Н дато за растојање по цм.

Користећи горњу вредност, израчунато је да је број завоја у нашем електромагнету приближно 715 завоја. Сада када знамо број завоја у нашем електромагнету, можемо да користимо ове информације да бисмо пронашли Магнетомотивну силу (ммф) коју производи спинер када се окреће са магнетима.

ММФ = И × Н

Где је И струја, а Н број окретаја.

Струја која пролази кроз ЛЕД може се приближити на 20мА.

ММФ = 0,02 * 715 = 14,3 Ат

Ова вредност ММФ-а је врло мала од оне у поређењу са стварним генераторима, али за фидгет спиннер са магнетима ово је све што смо могли добити. Такође имајте на уму да смо ове прорачуне извршили само ради разумевања и да нису намењени за анализу.

Надам се да сте разумели да сте уживали у пројекту и научили нешто корисно из њега. Ако сумњате, користите одељак за коментаре или форуме да бисте то решили.