كيفية عمل مولد كهربائي بسيط

تنزيل المقال

تنزيل المقال

المولدات الكهربائية هي أجهزة تستخدم حقولًا مغناطيسية بالتناوب لتمرير تيار كهربائي في دائرة سلكية. المولدات الكهربائية الكبيرة غالبًا ما تكون معقدة التركيب وغالية الثمن، لكن يمكنك عمل مولد كهربائي بسيط بسهولة؛ كل ما تحتاجه هو عمل إطار بسيط يمسك بالسلك والمغناطيس، ثم لف السلك وتوصيله بجهاز كهربائي ولصق المغناطيس بقضيب (محور) يدور. يعمل هذا بشكل جيد كذلك في تدريس الخصائص الكهرومغناطيسية أو عرضه كمشروع علمي.

الخطوات

جزء 1

جزء 1 من 3:

عمل الإطار

تنزيل المقال

1. 
   1
   اقطع قطعة من الورق المقوى. سيعمل الورق المقوى بمثابة إطار للمولد البسيط الذي تريد عمله وسيدعمه كذلك؛ استخدم مسطرة لقياس قطعة من الورق المقوى طولها 30.4 سم وعرضها 8 سم. اقطع الورقة بهذه القياسات بمقص أو سكين حاد. لاحظ أهمية مراعاة القياسات الدقيقة الواردة في المقال.
2. 
   2
   ضع علامات على الورقة. استخدم مسطرة لقياس طول الورقة المقوّاة وضع علامتك الأولى بعد 8 سم من طرفها والثانية على بعد 11.5 سم والثالثة 19.5 سم والأخيرة 22.7 سم.

   • بهذا تنقسم الورقة إلى 5 أقسام؛ الأول 8 سم والثاني 3.5 سم والثالث 8 سم والرابع 3.2 سم والخامس والأخير 7.7 سم. لا تقطع هذه الأجزاء.
3. 
   3
   اثنِ الورقة المقوّاة. اثن الورقة من عند كل علامة، وبهذا تتخذ الورقة شكل إطار مستطيل؛ سيحمل هذا الإطار مكونات المحرك الكهربائي الذي ستضعه.
4. 
   4
   مرر القضيب المعدني عبر إطار الدعم. ادفع المسمار أو القضيب عبر مركز الإطار من الورق المقوى وتأكد أنك تمر عبر الثلاث قطع من الورق المقوى المثنية في المركز. بهذا ستصنع ثقبًا للمحور ويمكنك عندها إدخال قضيب معدني أو استخدام مسمار كالقضيب.

   • لا يشترط أن يكون القضيب المعدني جسمًا معينًا. أي قطعة من المعدن تمر عبر الثقب وتخرج منه من الناحية الأخرى من الإطار ستفي بالغرض؛ يمكنك بهذا المنطق استخدام المسمار الذي تصنع الثقب به دون مشاكل.

جزء 2

جزء 2 من 3:

تكوين الدائرة

تنزيل المقال

1. 
   1
   لف السلك النحاسي. لف سلك نحاسي مطلي ومغلف بطبقة عازلة حول صندوق الورق المقوى عدة لفات (سلك مغناطيسي مقاس 30). لف 60 متر من السلك بشكل مشدود قدر استطاعتك واترك ما بين 40 و45 سم من السلك حرًا في كل طرف من أجل توصيلهما بالعداد والمصباح الكهربائي أو جهاز كهربائي آخر. كلما زاد عدد "لفات" السلك حول الإطار من الورق المقوى، زادت قوة المولد الذي تصنعه.
2. 
   2
   قم بتعرية طرفي السلك. استخدم سكينًا أو أداة تعرية الأسلاك في إزالة الطبقة العازلة من طرفي السلك؛ أزل 2.5 سم تقريبًا من كل طرف. سيسمح لك هذا بتوصيل السلك بجهاز كهربائي.
3. 
   3
   قم بتوصيل طرفي السلك بجهاز كهربائي. صل طرفي السلك الحرين بالطرفين الملتفين لمصباح "ليد" أحمر صغير أو مصباح قياس شديد الصغر بجهد 1.5 فولت أو وصل الطرفين، أطراف الاختبار، في فولتميتر أو ملتميتر، بتيار متردد. ضع في حسبانك أنك ستنتج جهدًا منخفضًا جدًا ولن تقدر على تزويد الأجهزة الكبيرة (مثل: مصباح إنارة عادي) بهذا المولد البسيط.

جزء 3

جزء 3 من 3:

وضع المغناطيسيين

تنزيل المقال

1. 
   1
   الصق المغناطيسين بصمغ في القضيب. استخدم صمغًا سائلًا ساخنًا شديد القوة أو استخدم إيبوكسي في لصق أربعة مغناطيسات في القضيب، وستحتاج أن تتأكد من ثبات المغناطيسات على القضيب. يجب أن تلصق المغناطيسات في القضيب بعد أن تكون مررته في الإطار؛ دع الصمغ يجف لبضع دقائق (اطلع على التعليمات المذكورة على علبة الصمغ لمعرفة أوقات الجفاف لكل نوع من أنواع الصمغ).

   • لأفضل نتائج، استخدم مغناطيسات سيراميك حجمها 1 × 2 × 5 سم (يمكنك شرائها من على الإنترنت بسعر معقول). الصق هذه المغناطيسات، على أن يكون اثنان منهما مواجهين للسلك الملفوف من جانب الشمال، بينما يكون الاثنان الآخران مواجهين للسلك في اتجاه الجنوب.
2. 
   2
   لف القضيب بأصابعك. يسمح هذا لك برؤية إذا كانت أطراف المغناطيسات تلمس داخل الإطار؛ يجب أن تدور المغناطيسات بشكل حر، لكن بأقرب ما يمكن من حواف الإطار. تذكير: اجعل أطراف المغناطيسات شديدة القرب من النحاسي الملفوف قدر الإمكان لتزيد من العمل "المثير" للمجالات المغناطيسية التي تصدر عن المغناطيس.
3. 
   3
   لف القضيب بأسرع ما يمكنك. من الأفضل لف خيط حول طرف القضيب، ثم سحب هذا الخيط بقوة للف المغناطيسات، أو يمكنك الاكتفاء بلفه بأصابعك. من المفترض أن تحصل على جهد صغير أثناء لف القضيب (جهد يكفي لإضاءة مصباح 1.5 فولت).

   • يمكنك تحسين إنتاج الطاقة عن طريق وضع مروحة ورقية على طرف القضيب وتوصيلها بمروحة كهربائية لتلف المروحة الورقية. اعلم أن هذا جيد فقط في شرح تشغيل المولد، لأنك ستستخدم كهرباء أكثر في اللف أكثر من تلك التي ستنتجها.

الأشياء التي ستحتاج إليها

• سلك مغناطيسي مقاس 30
• 4 مغناطيسات سيراميك مقاس 1 × 2 × 5 سم
• مسمار سميك أو قضيب
• صندوق من الورق المقوى
• ملتميتر أو جهاز كهربائي