Совет 1: Как сделать магнитный генератор

Так называемый униполярный генератор, иначе называемый диском Фарадея, является одним из первых магнитных электрических генераторов, созданных в мире вообще. Его отличительные черты - значительный выходной ток при малом напряжении, а также отсутствие необходимости использовать выпрямитель.
Инструкция
1
Возьмите мультипликатор, который при частоте вращения рукояти, составляющей несколько десятков оборотов в минуту, развивает частоту вращения выходного вала, составляющую несколько сотен оборотов в минуту. В качестве такого мультипликатора можно использовать практически любой редуктор с подходящими параметрами (например, от игрушечной машинки с моторчиком), если его входной вал использовать в качестве выходного и наоборот.
2
На входной вал мультипликатора наденьте рукоять а на выходной - диск из алюминия диаметром около 200 миллиметров. Расположите мультипликатор с помощью вертикального кронштейна на твердом изолирующем и негорючем основании с таким расчетом, чтобы при вращении его не задевали ни диск, ни рукоять.
3
Установите по сторонам от диска маленькие кронштейны. На каждом из них закрепите по плоской пружине, параллельной диску. Одна из них должна прижиматься к нему с одной, другая - с другой стороны.
4
Возьмите крупный подковообразный магнит. Сделайте для него держатель, при помощи которого расположите его на основании под углом в 45 градусов к горизонтальной плоскости таким образом, чтобы диск оказался между его полюсами. Ручка не должна его задевать при вращении.
5
Установите на основании на некотором удалении от генератора микроамперметр. Подключите его к щеткам.
6
Раскрутите генератор. Если стрелка отклонится не в ту сторону, измените направление вращения либо полярность подключения измерительного прибора. Не вращайте генератор слишком быстро, чтобы стрелка не зашкаливала.
7
Возможно, вам непонятен принцип действия построенного вами униполярного генератора. Ведь каждого еще в школьном курсе физики приучили к мысли, что постоянный ток при электромагнитной индукции вырабатываться не может. Обратитесь за разъяснениями к преподавателю физики, либо введите в поисковую систему запрос "Faraday's disk". Вы обнаружите, что принцип его работы вполне объясним с точки зрения классической физики.

Совет 2: Как сделать генератор

С появлением и распространением портативных электронных приборов появилась и проблема их обеспечения электроэнергией. Отлучаясь от стационарных источников питания всего на пару дней, можно взять с собой парочку запасных аккумуляторов. Но если нам нужно отойти от цивилизации на неделю? Как быть в этом случае? Нам нужен генератор электроэнергии. А изготовить можно и самим, причем в домашних условиях.
Инструкция
1
Конечно, пребывая на природе приблизительно в одном месте, можно сделать электрогенератор, использующий энергию ветра и превращающий ее в электроэнергию. Еще как вариант – солнечная батарея. А если мы постоянно находимся в движении? Это тоже не проблема – сделаем небольшой простейший электрогенератор специально для такого случая. Он поможет оперативно зарядить батарейки от нашего фотоаппарата, телефона или другого устройства. Мощностью он обладает небольшой, но зато он постоянно может находиться в деле.
2
Итак, для создания хорошего генератора электричества нам потребуется наведение ЭДС (электродвижущей силы). Именно ЭДС вызывает на концах проводника разность потенциалов, что приводит в движение электроны, то есть создает электрический ток.
3
Наш электрогенератор будет построен на этом же принципе. Сам генератор должен быть небольшим по размерам, легким и устойчивым к ударам. А делается он из катушки с намотанным на нее медным проводом и магнита, который свободно внутри катушки будет перемещаться.
4
Торцы внутренней крышки используемой катушки необходимо заглушить, чтобы не выпадал магнит. ЭДС в таком электрогенераторе будет наводиться, когда мы будем его трясти, что приведет к перемещению магнита внутри катушки.
5
Напряжение нашего самодельного зарядного устройства будет хаотично меняться. Поэтому, чтобы таким генератором зарядить аккумулятор, нужно сделать достаточно простой выпрямитель – диодный мост. В этом случае в катушке начнет вырабатываться импульс тока нужной полярности на выходе выпрямителя.
6
Вот и весь генератор. А как его приводить в действие? Надо заставить магнит совершать колебания в катушке. А этого можно достигнуть несколькими способами: трясти его любым доступным способом, хоть в руках. Но тряска вас быстро вымотает. А можно заставить магнит передвигаться по-другому: просто прикрепите генератор к руке или ноге и занимайтесь своими делами. Пока вы будете ходить или бегать, аккумуляторы будут заряжаться. А если прикрепить генератор к веслу во время плавания на байдарке, можно получить еще один способ добыть электричество.
Видео по теме
Совет полезен?
С помощью такого неприхотливого и всесезонного карманного электрогенератора вы сможете заряжать аккумуляторы своих портативных устройств без особых проблем. А способ можете выбрать любой, можете даже выдумать его сами.
Лучшие генераторы Kipor
Связанная статья
Лучшие генераторы Kipor
Источники:
  • как сделать бензогенератор

Совет 3: Как построить генератор

В Европе ветрогенераторы широко используются как альтернативный источник энергоснабжения. Растет интерес к генераторам и у российских потребителей – пропорционально увеличению тарифов на электроэнергии. Построить генератор – простейшую модель – можно в домашних условиях.
Вам понадобится
  • - стальные или алюминиевые металлические бочки;
  • - металлическая труба;
  • - киянка;
  • - болгарка;
  • - диски по металлу;
  • - велосипедная цепь;
  • - вело- или мотогенератор.
Инструкция
1
Изготовьте лопасти генератора из облегченной металлической бочки. Можно использовать стальные или алюминиевые емкости, которые характеризуются высокой жесткостью и доступны по цене. Выбирайте объем бочки в зависимости от необходимой мощности ветрогенератора, так как она возрастает пропорционально высоте и диаметру емкости. Оптимальный вариант – столитровые емкости.
2
Изготовьте ветряное колесо. Для этого перенесите на металл контуры лопастей ветрогенератора, сделайте по бокам бочки прорези, затем отогните кромки составляющих ветроколеса на нужный угол. Обрежьте по краям болгаркой. Минимальное количество лопастей в самодельном генераторе – две, но может быть и больше.
3
Изготовьте из куска трубы вертикальную ось генератора и закрепите на ней ветряное колесо. Конструкция ветрогенератора с вертикальной осью проще остальных, но на эффективности работы оборудования это никак не отражается. Соедините детали сварочным швом.
4
Установите компактный ветрогенератор на ранее определенном для него месте таким образом, чтобы опора, на которой закреплены лопасти, была устойчива к сопротивлению ветра. Получить электроэнергию с колеса можно и без сварки, используя для ее передачи велосипедную цепь, резиновый ролик, ремень. В качестве электрического генератора может использоваться вело- или мотогенератор.
Видео по теме
Обратите внимание
Прежде чем построить генератор, сделайте его макет из пластика или любого другого подходящего материала. Проверьте работоспособность конструкции и лишь после успешного ее испытания приступайте к изготовлению стационарного ветрогенератора.
Совет полезен?
Компактный ветрогенератор может иметь расширенный функционал, в частности, использоваться для зарядки аккумулятора, вентиляции помещения, подогрева воды и сушки древесины в местах, где центральное электроснабжение по объективным причинам невозможно.
Источники:
  • Постройка ветрогенератора в домашних условиях

Совет 4: Принцип действия генератора переменного тока

Генератором в электротехнике называют устройство, при помощи которого энергия механического типа преобразуется в электрическую. Такие устройства широко применяются на производстве и в некоторых технических системах, к примеру в автомобилях. В основе работы генератора лежит явление электромагнитной индукции.

Устройство генератора переменного тока



На практике используется несколько видов генераторов. Но каждый из них включает в себя одни и те же составные элементы. К ним относятся магнит, который создает соответствующее поле, и специальная проволочная обмотка, где создается электродвижущая сила (ЭДС). В простейшей модели генератора роль обмотки выполняет рамка, способная вращаться вокруг горизонтальной или вертикальной оси. Амплитуда ЭДС пропорциональна количеству витков, имеющихся на обмотке, и размаху колебаний магнитного потока.

Чтобы получить значительный по силе магнитный поток, в генераторах используют особую систему. Она состоит из пары стальных сердечников. Обмотки, которые создают переменное магнитное поле, помещают в пазы первого из них. Те витки, которые индуцируют ЭДС, укладывают в пазы второго сердечника.

Внутренний сердечник называют ротором. Он вращается вокруг оси вместе с имеющейся на нем обмоткой. Тот сердечник, который остается без движения, выполняет функцию статора. Чтобы сделать поток магнитной индукции наиболее сильным, а потери энергии минимальными, расстояние между статором и ротором стараются сделать как можно меньше.

По какому принципу работает генератор



Электродвижущая сила возникает в обмотках статора сразу после появления электрического поля, для которого характерны вихревые образования. Эти процессы порождаются изменением магнитного потока, которое наблюдается при ускоренном вращении ротора.

Ток от ротора подается в электрическую цепь при помощи контактов, имеющих вид элементов скольжения. Чтобы сделать это было легче, к концам обмотки присоединяют кольца, называемые контактными. К кольцам прижимаются неподвижные щетки, через которые и осуществляется связь между электрической цепью и обмоткой движущегося ротора.

В витках обмотки магнита, где создается магнитное поле, ток имеет сравнительно небольшую силу, если сравнивать его с тем током, который генератор отдает внешней цепи. По этой причине уже конструкторы первых генераторов решили отводить ток от обмоток, расположенных статично, а слабый ток к вращающемуся магниту подавать через контакты, обеспечивающие скольжение. В генераторах малой мощности поле создает магнит постоянного типа, который способен вращаться. Такая конструкция позволяет упростить всю систему и вовсе не использовать кольца и щетки.

Современный промышленный генератор электрического тока представляет собой массивное и громоздкое сооружение, которое состоит из металлических конструкций, изоляторов и медных жил. Размеры устройства могут составлять несколько метров. Но даже для такого солидного сооружения очень важно выдержать точные габариты деталей и зазоры между подвижными частями электрической машины.

Совет 5: Как определить магнитный поток

Магнитный поток относится к магнитогидродинамике, которая представляет собой изучение движения ионизованных газов и проводящих жидкостей при наличии магнитного поля. Данный показатель чаще всего применяется в астрофизике. При помощи нее изучают циркуляцию и конвекцию вещества в звездах, распространение волн в атмосфере Солнца и многое другое.
Инструкция
1
Определите местонахождение магнитного потока. В свою очередь, можете рассмотреть катушку, замкнутую на короткий промежуток времени, по которой будет проходить ток. Внутри данной катушки вы сможете определить магнитное поле С, энергия которого в единице объема должна быть равна В2/8П. Без идеальных источников напряжения (эдс) ток будет уменьшаться из-за джоулевых потерь. При этом постепенно возникнет эдс индукции, которое будет препятствовать уменьшению тока. В это время магнитная энергия будет поддерживать ток и постепенно расходоваться на нагрев проводника. Точно такой же процесс происходит и в сплошном объеме проводящего газа, в котором циркулирует замкнутый ток и находится магнитное поле. Из этого следует, что магнитный поток за какое-либо время t почти не меняется. Кроме этого, контур за данное время деформируется и проходящий через него магнитный поток сохраняется. В случае сжатия контура будет увеличиваться и напряженность самого магнитного поля.
2
Обратите внимание, что магнитный поток подразумевает под собой интеграл вектора показателя магнитной индукции, проходящий через определенную конечную поверхность. Его можно определить через интеграл рассматриваемой поверхности. При этом, сам векторный элемент площади рассматриваемой поверхности можно определить по формуле: S=S*n, где n — это единичный вектор, который является нормальным по отношению к поверхности.
3
Используйте другую формулу для вычисления магнитного потока: Ф = BS, гдеФ - это поток вектора;В - магнитная индукция;S - рассматриваемая поверхность. Данный расчет необходимо использовать в том случае, когда анализируемая площадь ограничена каким-либо плоским контуром, расположенным в нормальном положении по отношению к направлению определенного однородного поля.
4
Выразите магнитный поток через циркуляцию векторного потенциала рассматриваемого магнитного поля по данному контуру:Ф = A*l, где l является элементом длины контура.

Совет 6: Как сделать генератор из электродвигателя

Большинство электрических машин обладает свойством обратимости. Это значит, что многие электродвигатели могут использоваться и в качестве генераторов. Каким именно образом, зависит от типа двигателя.
Инструкция
1
Перед тем, как использовать двигатель в качестве генератора, убедитесь в том, что на него не подается внешнее питание.
2
Чтобы генератором стал коллекторный двигатель с постоянным магнитом на статоре, раскрутите его примерно до тысячи оборотов в минуту. Он начнет вырабатывать пульсирующее постоянное напряжение, полярность которого зависит от направления вращения. Не подключайте к нему конденсатор фильтра или аккумулятор напрямую - при остановке генератора он начнет разряжаться через него. Для предотвращения этого используйте диод либо реле обратного тока. Чтобы аккумулятор не перезарядился, примените ограничитель тока его зарядки или реле-регулятор.
3
Коллекторный двигатель с последовательным или параллельным возбуждением превратите в генератор с независимым возбуждением. Для этого отключите его обмотку статора, подайте на нее постоянное напряжение от аккумулятора, а затем раскрутите двигатель. Снимите с коллектора постоянное напряжение, полярность которого зависит как от направления вращения, так и от полярности напряжения питания обмотки возбуждения. Мощность, потребляемая этой обмоткой, значительно меньше мощности, которую можно снять с генератора. Когда напряжение появится, можно переключить обмотку возбуждения на питание от генератора.
4
Очень удобно использовать в качестве генераторов шаговые двигатели. Они развивают значительное напряжение при сравнительно небольшой частоте вращения. Даже приводя такой двигатель в движение пальцами, можно без использования каких-либо повышающих передач заставить светиться лампочку, светодиод. Он имеет несколько обмоток, с каждой из которых можно снять переменное напряжение. При желании превратить его в постоянное, воспользуйтесь обычными мостами.
5
Асинхронный двигатель работать в качестве генератора сам по себе не будет, поскольку на его роторе нет источников магнитного поля. Возьмите три конденсатора емкостью в несколько десятков микрофарад. Они должны быть не электролитическими, а в обязательном порядке бумажными. Включите один из них между выводами для первой и второй фаз, второй между выводами для второй и третьей фаз, а третий - между выводами для первой и третьей фаз. Нагрузку подключайте лишь после раскрутки генератора. Помните, что он вырабатывает столь же высокое напряжение, как и то, на которое двигатель рассчитан.
Источники:
  • генератор из электромотора

Совет 7: Как сделать электрогенератор

В походных условиях не всегда имеется возможность подзарядить мобильный телефон, радиостанцию или цифровой фотоаппарат. Хорошо, когда в вашем распоряжении имеется автомобиль – можно подзарядить аккумуляторы от его бортовой сети. А если автомобиль недоступен? Тогда на помощь придет самодельный электрогенератор небольшой мощности.
Вам понадобится
  • Катушка, медный провод, постоянный магнит, диоды, ремешок от часов, изоляционная лента
Инструкция
1
Изготовьте катушку, на которую намотайте медный провод. Внутрь катушки вставьте небольшой постоянный магнит, который может свободно перемещаться. Размеры катушки придется подобрать опытным путем, так же как и количество витков провода на ней. Для изготовления катушки можно использовать отрезок пластмассовой трубки.Если вы будете перемещать проводник в магнитном поле поперек его магнитных линий, то в проводнике наводится электродвижущая сила, которая вызовет разность потенциалов на концах проводника, что и порождает направленное движение электронов, то есть электрический ток.
2
Заглушите концы внутренней трубки (катушки), чтобы магнит не выпал. Теперь потрясите такой электрогенератор, чтобы магнит перемещался внутри катушки. В проводе начнет наводиться электродвижущая сила и станет вырабатываться электрический ток.
3
Для того чтобы иметь возможность заряжать при помощи генератора аккумулятор, сделайте выпрямитель (диодный мост). Диодный мост необходим, поскольку напряжение и полярность тока меняются хаотично. Теперь же при любом колебании магнита в катушке на выходе выпрямителя будет вырабатываться импульс тока нужной для зарядки полярности.
4
Поскольку генератор по размерам не превышает спичечный коробок, приделайте к нему ремешок от часов и разместите на руке (или ноге). Теперь, когда во время движения вы будете размахивать рукой, магнит колеблется внутри катушки, поэтому она вырабатывает электрический ток. Мощности генератора достаточно для того, чтобы за день подзарядить мобильный телефон. А если вы смастерите два устройства и разместите их на ногах, то энергии хватит для работы светодиодного фонарика.
5
Если вы совершаете поход на байдарке, укрепите генератор на весле. Генератор будет вырабатывать энергию при колебательных движениях весла. Генератор не боится влаги, не требует смазки и при тщательном герметичном исполнении может работать даже под водой. Для защиты генератора от грязи оберните его полиэтиленом.
Источники:
  • Самодельный малогабаритный электрогенератор

Совет 8: Как найти вектор магнитной индукции

Чтобы правильно определить вектор магнитной индукции нужно узнать не только его абсолютную величину, но и направление. Абсолютная величина определяется при измерении взаимодействия тел через магнитное поле, а направление - по характеру движения тел и специальным правилам.
Вам понадобится
  • - проводник;
  • - источник тока;
  • - соленоид;
  • - правый буравчик.
Инструкция
1
Найдите вектор магнитной индукции проводника с током. Для этого подключите его к источнику тока. Пропуская ток через проводник, при помощи тестера найдите его величину в амперах. Определитесь с точкой, где будет замеряться индукция магнитного поля, из этой точки опустите перпендикуляр на проводник и найдите его длину R. Найдите модуль вектора магнитной индукции в данной точке. Для этого значение силы тока I умножьте на магнитную постоянную μ≈1,26•10^(-6). Результат поделите на длину перпендикуляра в метрах, и удвоенное число π≈3,14, B=I•μ/(R•2•π). Это есть абсолютная величина вектора магнитной индукции.
2
Чтобы найти направление вектора магнитной индукции, возьмите правый буравчик. Подойдет обычный штопор. Расположите его так, чтобы шток шел параллельно проводнику. Начинайте вращать буравчик таким образом, чтобы его шток начал двигаться в том же направлении, что и ток. Вращение рукояти покажет направление линий магнитного поля.
3
Найдите вектор магнитной индукции витка провода с током. Для этого измерьте силу тока в витке тестером и радиус витка при помощи линейки. Чтобы найти модуль магнитной индукции внутри витка, силу тока I умножьте на магнитную постоянную μ≈1,26•10^(-6). Полученный результат поделите на удвоенный радиус R, B=I•μ/(2•R).
4
Определите направление вектора магнитной индукции. Для этого правый буравчик установите штоком в центре витка. Начните вращать его по направлению тока в нем. Поступательное движение штока покажет направление вектора магнитной индукции.
5
Рассчитайте магнитную индукцию внутри соленоида. Для этого посчитайте количество его витков и длину, которую предварительно выразите в метрах. Подключите соленоид к источнику и тестером измерьте силу тока. Рассчитайте индукцию магнитного поля внутри соленоида, умножив силу тока I на количество витков N и магнитную постоянную μ≈1,26•10^(-6). Результат поделите на длину соленоида L, B=N•I•μ/L. Направление вектора магнитной индукции внутри соленоида определите так же, как и в случае с одним витком проводника.

Совет 9: Как найти напряженность магнитного поля

Напряженность магнитного поля H – векторная физическая величина, результат разности вектора магнитной индукции и вектора намагниченности. В системе СИ измеряется в амперах на метр, в СГС – в эрстедах.
Инструкция
1
Если частица электрически заряжена, вокруг нее образуется электрическое поле, действующее на другие частицы. А движущиеся электрически заряженные частицы продуцируют вокруг себя магнитное поле. И электрическое, и магнитное – составляющие единого электромагнитного поля. Магнитное поле вокруг постоянных магнитов вызывается магнитными моментами электронов в атомах. Магнитное поле – особый вид материи, осуществляющий взаимодействие между движущимися заряженными телами, обладающими магнитным моментом.
2
Магнитная индукция B – вектор, фундаментальная величина, силовая характеристика магнитного поля. Пусть в некоторой точке пространства находится заряд q, движущийся со скоростью v. Магнитное поле действует на него с силой F (сила Лоренца). Тогда F=q[v×B] – модуль заряда умножается на векторное произведение векторов v и B. Численно сила Лоренца равна F=qvBsinα, где α – угол между векторами скорости и магнитной индукции. Магнитная индукция измеряется в теслах (Тл).
3
Намагниченность M – вектор, характеризующий магнитное состояние физического тела. Определяется магнитным моментом на единицу объема вещества: M=m/V, где m – вектор магнитного момента, V – общий объем тела. В общем случае намагниченность является функцией координат: M=dm/dV.
4
Итак, напряженность магнитного поля можно выразить как H=1/µ•B-M, где µ - магнитная постоянная. Магнитная постоянная – константа – скаляр, определяющий плотность магнитного потока в вакууме. Измеряется в ньютонах на ампер в квадрате (генри на метр). Поскольку это константа, она имеет постоянное числовое значение: µ=4π•10^(-7)≈1,25663706•10^(-6) Гн/м. В вакууме напряженность и магнитная индукция связаны уравнением B=µ•H.
Совет полезен?
Чтобы найти направление вектора силы Лоренца, примените правило правой руки. Результирующий вектор должен быть перпендикулярен обоим перемножаемым векторам.
Источники:
  • как найти магнитный момент
Видео по теме
Поиск
Совет полезен?
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500