Comment faire un générateur électrique simple?
Pour fabriquer un générateur électrique simple, commencez par construire un petit cadre en carton. Ensuite, enroulez le fil de cuivre fermement autour du carton plusieurs fois, en laissant 16 à 46 centimètres de fil lâche à chaque extrémité. Dénudez 2,50 cm d'isolant aux extrémités du fil et connectez les fils à un appareil électronique. Ensuite, collez les aimants sur l'arbre, tournez l'arbre jusqu'à ce que vous voyiez les extrémités des aimants toucher le cadre, et faites tourner l'arbre aussi vite que possible pour alimenter le générateur! Pour plus de conseils sur la construction de votre cadre en carton, lisez la suite!
Alors que les modèles à grande échelle peuvent être complexes et coûteux à construire, vous pouvez facilement créer un générateur électrique simple.
Les générateurs électriques sont des dispositifs qui utilisent des champs magnétiques alternatifs pour créer un courant dans un circuit filaire. Alors que les modèles à grande échelle peuvent être complexes et coûteux à construire, vous pouvez facilement créer un générateur électrique simple. Tout ce que vous avez à faire est de créer un cadre simple pour tenir le fil et l'aimant, enrouler le fil, le connecter à un appareil électrique et coller l'aimant sur un arbre en rotation. Cela fonctionne même bien pour enseigner les propriétés électromagnétiques, ou afficher en tant que projet scientifique.
Partie 1 sur 3: construire le cadre
- 1Coupez le carton. Le carton servira de cadre et de support à votre simple générateur. Utilisez une règle pour mesurer une bande de carton de 8 centimètres (3,1 pouces) sur 30,4 centimètres (12,0 pouces). Découpez cette bande avec des ciseaux ou un couteau utilitaire. Cette pièce unique sera pliée pour former le cadre.
- 2Marquez le carton. Utilisez une règle pour mesurer le long du carton. Faites votre première marque à 8 centimètres (3,1 po). Votre deuxième marque devrait être à 11,5 centimètres (4,5 pouces), et votre troisième marque devrait être à 19,5 centimètres (7,7 pouces). La marque finale sera à 22,7 centimètres (8,9 pouces).
- Cela crée des segments de 8 centimètres (3,1 in), 3,5 centimètres (1,4 in), 8 centimètres (3,1 in), 3,2 centimètres (1,3 in) et 7,7 centimètres (3,0 pouces). Ne coupez pas ces segments.
- 3Pliez le carton. Pliez le carton le long de chaque marque. Cela transformera votre morceau de carton plat en un cadre rectangulaire. Ce châssis abritera les composants de votre moteur électrique.
- 4Faites glisser l'arbre métallique à travers le cadre de support. Enfoncez un clou à travers le centre du cadre en carton. Assurez-vous de parcourir les trois morceaux de carton qui sont pliés au centre. Cela créera le trou pour votre arbre. Vous pouvez maintenant insérer une tige en métal ou utiliser le clou comme tige.
- L'arbre métallique n'a pas besoin d'être quelque chose en particulier. Tout morceau de métal qui passera par le trou et sortira complètement de l'autre côté du cadre est acceptable. Le clou que vous utilisez pour faire le trou fonctionnera parfaitement.
Pour fabriquer un générateur électrique simple, commencez par construire un petit cadre en carton.
Partie 2 sur 3: création du circuit
- 1Enroulez le fil de cuivre. Faites plusieurs tours autour de la boîte en carton avec du fil de cuivre émaillé (fil magnétique n°30). Enroulez 200 mètres (61 m) de fil aussi serré que possible. Laissez environ 16 à 46 centimètres (40,6 à 45,7 cm) de fil lâche à chaque extrémité pour vous connecter à votre compteur, ampoule ou autre appareil électronique. Plus vous faites de «tours» ou de vents autour du cadre en carton, plus votre générateur doit produire de puissance.
- 2Dénudez les extrémités du fil. Utilisez un couteau ou une pince à dénuder pour retirer l'isolant de chaque extrémité du fil. Retirez environ 2,54 centimètres (1,00 po) d'isolant de chaque côté. Cela vous permettra de connecter le fil à un appareil électronique.
- 3Connectez les fils à un appareil électronique. Attachez les deux fils que vous avez desserrés aux extrémités des enroulements à une LED rouge, une ampoule miniature #49 ou une lampe à grain de blé de 1,5V. Ou connectez-y les cordons de test d'un voltmètre ou d'un multimètre CA. Gardez à l'esprit que vous produisez une très basse tension et que les appareils plus gros (par exemple une ampoule ordinaire) ne seront pas alimentés par ce générateur.
Faites plusieurs tours autour de la boîte en carton avec du fil de cuivre émaillé (fil magnétique n°30).
Partie 3 sur 3: réglage des aimants
- 1Collez les aimants sur l'arbre. Utilisez une colle thermofusible haute résistance ou de l'époxy pour coller quatre aimants en céramique sur l'arbre. Vous voulez que l'aimant soit stationnaire par rapport à l'arbre. Les aimants doivent être collés sur l'arbre après que l'arbre a été inséré dans le cadre. Laissez la colle sécher pendant plusieurs minutes (les instructions sur le récipient peuvent vous indiquer les temps de séchage exacts pour votre type de colle).
- Pour de meilleurs résultats, utilisez des aimants en céramique de 1x2x5 cm (ceux-ci peuvent être trouvés en ligne pour un prix raisonnable). Collez-les de manière à ce que deux aimants soient face à la bobine avec leur côté nord et deux face à la bobine avec leur côté sud.
- 2Tournez l'arbre avec vos doigts. Cela vous permet de voir si les extrémités des aimants touchent l'intérieur du cadre. Les aimants doivent tourner librement, mais le plus près possible des parois du cadre. Encore une fois, avoir les extrémités de l'aimant aussi proches que possible des enroulements de fil de cuivre augmentera l'action "excitante" des champs magnétiques produits par l'aimant.
- 3Faites tourner l'arbre aussi vite que possible. Vous voudrez peut-être enrouler une ficelle autour de l'extrémité de l'arbre, puis la tirer fortement pour faire tourner les aimants. Vous pouvez même simplement le faire tourner avec vos doigts. Au fur et à mesure que l'arbre tourne, vous devriez obtenir une petite tension (assez pour allumer une ampoule de 1,5 volts).
- Vous pouvez améliorer la puissance de sortie en plaçant un moulinet à l'extrémité de l'arbre et en le connectant à un ventilateur électrique pour faire tourner la roue. Gardez à l'esprit que ce n'est que bon pour démontrer le fonctionnement du générateur puisque vous utilisez plus d'électricité pour le faire tourner que vous n'en créez.
- #30 Fil magnétique
- Quatre aimants en céramique 1x2x5 cm
- Clou ou tige épais
- Boîte en carton
- Multimètre ou appareil électrique
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Questions et réponses
- Combien de bobinage faut-il pour produire un courant de 5 volts ou pour charger un smartphone?1666 pi conformément à ces instructions. Cependant, vous devrez répondre à des exigences supplémentaires afin de ne pas faire frire votre téléphone ou d'électrocuter quoi que ce soit d'autre.
- Quel est le concept de générateur électrique simple?L'aimant applique un champ magnétique à la bobine. Lors de l'application d'un champ magnétique, celui-ci est combiné à un mouvement constant de l'aimant et une charge électrique est créée.
- Quels sont les principes de l'électricité et du magnétisme utilisés dans les générateurs électriques simples?Le magnétisme tire les électrons le long du fil. Si vous connectez les deux extrémités du fil de cuivre à une ampoule, les électrons pourraient circuler à travers le fil dans un circuit.
- Pourrais-je éventuellement ajouter plus de fil de cuivre et un autre aimant pour produire plus de puissance?Oui, augmenter le nombre de tours de fil de cuivre ou augmenter le champ magnétique en ajoutant un autre aimant produirait plus de puissance.
- Comment l'aimant aide-t-il dans le processus?Les aimants créent un champ magnétique. Lorsqu'un champ magnétique passe devant un conducteur (le fil), il fait circuler de l'électricité dans le fil.
- Puis-je attacher ce générateur à n'importe quel cycle?Oui, vous pouvez, mais le courant produit serait limité en raison du câblage en cuivre.
- Est-il indispensable d'utiliser un barreau aimanté?Les aimants en barre produisent un champ magnétique uniforme et puissant qui, dans de nombreux cas, est idéal pour générer de l'électricité.
- Les fils peuvent-ils se chevaucher?Oui, ils le peuvent, mais votre générateur n'est peut-être pas aussi efficace. Il serait préférable de ne pas laisser les fils se chevaucher.
- Quelle doit être la largeur de l'enroulement pour ce projet?Plus l'enroulement est large, mieux c'est. Gardez à l'esprit, cependant, que plus le bobinage est lourd, moins il sera efficace.
- Combien de tours de bobine faut-il? Quelle est la relation entre la tension et le courant?Si vous utilisez un aimant en acier faible, plusieurs milliers de tours de fil seraient nécessaires. Au lieu de cela, pour un groupe d'aimants en bloc en céramique, vous avez besoin de 600 à 800 tours pour allumer une LED rouge. Pour un néo-super aimant de terres rares, vous n'auriez besoin que de moins de 100 tours de fil. La vitesse (RPM) affecte la tension, le nombre de tours affecte la tension, la force de l'aimant affecte la tension. Pour produire un courant plus élevé, utilisez un fil plus épais.
Les commentaires (26)
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