Comment fabriquer un générateur électrique simple

Les générateurs électriques sont des appareils qui permettent de produire de l’électricité en faisant tourner un noyau de fer doux dans une bobine de cuivre. Certes, les générateurs industriels sont de grosses et complexes machines, mais il vous est possible d’en fabriquer à peu de frais. Il va vous suffire de créer un cadre qui va supporter une bobine et un axe en fer équipé d’aimants. De cette dernière sortiront deux fils qui, branchés à un dispositif électrique, permettront de le faire fonctionner. Vous n’alimenterez pas votre maison en courant, mais c’est une expérience qui permet de comprendre certaines propriétés de l’électricité.

Partie 1

Partie 1 sur 3:

Construire l’ossature d’un générateur

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Prenez un carton un peu épais, car c’est lui qui va constituer l’ossature extérieure du générateur. Découpez, avec une paire de ciseaux ou avec un cutteur, une bande d’environ 30,5 cm de long sur 8 cm de large. Cette bande sera par la suite pliée de telle sorte qu’elle forme un cadre vide sur les deux plus grandes faces ^{[1]XSource de recherche}.
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Tracez sur le carton les traits de pliage. Disposez la bande bien à plat devant vous et tracez avec un feutre quatre traits dans la largeur, en partant du bord gauche, respectivement à 8 cm, 11,5 cm, 19,5 cm et enfin, un dernier trait à 22,7 cm du bord gauche ^{[2]XSource de recherche}.
- En faisant cela, vous avez découpé votre carton en 5 bandes de 8 cm, 3,5 cm, 8 cm, 3,2 cm et 7,7 cm de large sur 8 cm de haut. Tracez les traits, ne découpez rien pour l’instant ni plus tard !
Vous allez plier votre carton, toujours dans le même sens en respectant bien les traits. Ce faisant, vous allez transformer un carton plat en une forme rectangulaire évidée. C’est à l’intérieur de ce cadre que vous installerez différents composants de votre générateur ^{[3]XSource de recherche}.
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Transpercez ce cadre de part en part par un axe métallique. Enfoncez un gros clou au centre d’une des deux plus grandes faces de votre cadre et traversez la face opposée : vous devriez avoir traversé trois épaisseurs de carton. Le deuxième trou sera au centre de la seconde face. Cela fait, soit vous laissez ce clou en place, soit vous le remplacez par un axe métallique au moins aussi épais, rigide en tout cas ^{[4]XSource de recherche}.
- Votre axe métallique n’a pas besoin d’avoir des propriétés particulières, même si du fer doux était préférable. N’importe quel axe bien droit, pouvant tourner librement et suffisamment long pour traverser votre cadre en carton, conviendra. Un gros clou en fer fera très bien l’affaire.
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Partie 2

Partie 2 sur 3:

Créer un circuit induit dans un générateur

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Achetez du fil de cuivre émaillé d’un millimètre de section. Il vous en faudra une soixantaine de mètres. Ce fil sera enroulé autour du cadre aussi serré que vous le pourrez sans déformer le cadre. Laissez dépasser à chaque extrémité une longueur d’une quarantaine de centimètres de fil. Vous y brancherez un multimètre, une ampoule ou n’importe quel dispositif électrique. Plus vous ferez de spires, plus votre générateur délivrera de courant ^{[5]XSource de recherche}.
Pour cela, utilisez un couteau lisse, un cutteur ou mieux, une pince à dénuder. Retirez deux à trois centimètres d’isolant à chaque extrémité. Ainsi, vous pourrez faire votre branchement sur votre témoin électrique (lampe ou appareil) ^{[6]XSource de recherche}.
Récupérez une ampoule halogène basse tension ou une luciole transparente de 1,5 V. Elles ont toutes les deux des bornes métalliques auxquelles vous fixerez vos deux fils provenant de la bobine. Vous pouvez aussi enrouler vos deux bouts de fils sur les deux touches (noire et rouge) d’un multimètre, le réglage se faisant sur le courant alternatif (AC). Votre générateur ne va produire qu’un courant de faible voltage, il sera incapable de faire briller une ampoule classique fonctionnant sur 220 V ou votre robot ménager ^{[7]XSource de recherche}.
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Partie 3

Partie 3 sur 3:

Installer les aimants d’un générateur

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Collez les aimants sur l’axe ou le clou. À l’aide d’une colle forte (une colle époxy, par exemple), collez quatre aimants en céramique de part et d’autre de votre axe. Pour pouvoir générer de l’électricité, il faut absolument que les aimants tournent dans la bobine et soient donc solidaires de l’axe. Bien entendu, les aimants seront collés une fois l’axe en place. Laissez sécher le temps indiqué sur l’emballage : on peut difficilement vous donner une durée étant entendu que chaque colle a ses spécificités ^{[8]XSource de recherche}.
- Vu la taille du cadre, il vous faut des aimants de 1 cm x 2 cm x 5 cm que vous pourrez commander sur Internet pour une somme modique. Pour que cela fonctionne, deux des aimants doivent avoir leurs pôles Nord orientés vers la bobine, les deux autres ont leurs pôles Sud orientés vers la même bobine.
Vous allez vite voir si les aimants tournent comme il faut dans le cadre. Les aimants doivent tourner librement, sans rien toucher, aussi près que possible des parois du cadre, donc de la bobine. Le courant va être généré entre les pôles opposés : plus les aimants sont près de la bobine, moins il y a de pertes de courant ^{[9]XSource de recherche}.
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Tournez votre axe le plus rapidement possible. Vous pouvez le faire tourner avec vos doigts, mais si vous voulez une vitesse de rotation plus rapide, vous enroulerez une ficelle autour de votre axe (à l’extérieur du cadre). Cela fait, vous tirerez d’un coup pour faire tourner très rapidement l’axe, vous produirez ainsi un faible courant, cependant suffisant pour alimenter une ampoule de 1,5 V ^{[10]XSource de recherche}.
- Pour générer un courant plus continu, essayez de fixer un moulin à vent sur votre axe, face auquel vous installerez un ventilateur. Inutile de vous dire qu’avec cette installation, vous allez consommer plus d’électricité que vous n’en produirez, mais ce n’est qu’une expérience.
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