Generator listrik pemintal gelisah

Sebuah Generator Listrik sangat umum dan berguna mesin listrik yang ditemukan oleh Michael Faraday pada tahun 1832. Sejak itu kami telah menggunakan mesin ini di semua pembangkit listrik untuk menyediakan listrik bagi planet kita. Dalam proyek ini, kita akan membuat generator sederhana menggunakan elektromagnet dan fidget spinner untuk memahami konsep generator.

Sebelum kita mulai, penting untuk mengetahui tentang generator. Mereka tidak menghasilkan listrik. Ya, Anda tidak salah dengar! Nyatanya, listrik tidak pernah bisa diproduksi; menurut hukum kekekalan, energi hanya dapat ditransfer dari satu keadaan ke keadaan lain. Jadi dalam generator, rotor diputar menggunakan kopling mekanis dari turbin atau mesin dan putaran mekanis ini diubah menjadi energi listrik di stator. Kami akan melakukan hal yang sama, kami akan menggunakan fidget spinner sebagai rotor dan elektromagnet sebagai stator untuk menghasilkan listrik yang cukup kecil untuk menyalakan LED. Kedengarannya menarik bukan? Mari kita mulai…

Bahan yang Dibutuhkan:

1. Gelisah Spinner
2. Elektromagnet
3. Magnet neodymium

Bagaimana cara kerja elektromagnet?

Sebelum melanjutkan dengan proyek Generator Listrik Fidget Spinner ini, karena kita menggunakan elektromagnet, mari kita pahami cara kerjanya. Yang kami gunakan dalam proyek kami adalah elektromagnet 12V 0,25A (spesifikasi lebih teknis akan dibahas nanti). Jadi jelas, jika kita menyuplai 12V, ia akan mengkonsumsi sekitar 0,25A dan menghasilkan medan magnet (B) yang akan menarik potongan logam apa pun di area sekitarnya. Medan magnet ini dihasilkan karena arus mengalir melalui kumparan yang berada di dalam elektromagnet dan seperti yang kita ketahui menurut hukum induksi Faraday,semua konduktor pembawa arus menghasilkan medan magnet di sekitarnya. Medan magnet ini terkonsentrasi pada titik tertentu karena susunan kumparannya dan karenanya mampu menarik logam. Tapi bukan ini yang kami inginkan untuk berhasil di sini.

Dengan mengingat hukum yang sama saat ini, kita juga harus dapat menghasilkan arus dengan menciptakan medan magnet yang bervariasi di dekat elektromagnet sehingga ia bertindak sebagai generator. Jadi untuk membuat medan magnet yang bervariasi ini, kita akan menggunakan magnet neodymium dengan pemintal gelisah.

Pengaturan Proyek Pembangkit Listrik:

Penyiapan untuk ini relatif sederhana, Anda hanya perlu menempatkan magnet neodymium di atas pemintal gelisah (seperti yang ditunjukkan di bawah) dan meletakkannya langsung di atas elektromagnet.

Magnet neodymium sangat kuat dan akan mencoba tertarik ke elektromagnet jika Anda memutarnya dengan tangan yang bebas. Karenanya gunakan beberapa pengaturan untuk menahan keduanya secara utuh. Saya menggunakan pengaturan mur dan baut untuk hal yang sama seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Setelah selesai, hubungkan LED ke terminal keluaran elektromagnet (tanpa polaritas) dan Anda siap untuk berputar.

Menghasilkan Listrik menggunakan Fidget Spinner untuk Menyalakan LED:

Generator mini kami siap beraksi. Putar saja fidget spinner dengan tangan Anda dan Anda akan melihat LED menyala. Hal yang sama juga dapat ditemukan pada presentasi video di akhir halaman ini. Semakin cepat Anda memutarnya, semakin cerah cahayanya. Luangkan waktu dan nikmati hasil Anda, nanti mari kita analisis apa yang terjadi di sini.

Oke, sekarang untuk mendapatkan masalah teknis, mari kita analisis beberapa hal. Anda seharusnya memperhatikan bahwa LED bersinar tidak peduli ke arah mana Anda memutar pemintal atau di polaritas mana Anda menghubungkan LED. Ini karena di sini LED sebenarnya menyala pada tegangan AC. Apa….?????

Ya, tidak ada generator yang mampu menghasilkan tegangan DC. Ketika tegangan diproduksi di generator, tegangan defaultnya adalah AC. Bahkan pada generator DC, tegangan langsung yang dihasilkan dari stator adalah AC yang kemudian secara mekanis diubah menjadi DC menggunakan pengaturan yang disebut komutator.

Memperkirakan Fluks yang Diproduksi oleh Spinner:

Sejauh ini bagus, Anda dapat melanjutkan dan memberi diri Anda cookie untuk memahami berbagai hal sejauh ini. Tapi mari kita coba mencari tahu beberapa hal lagi menggunakan beberapa rumus.

Elektromagnet yang digunakan di sini adalah nomor model ZYE1-P20 / 16 yang memiliki spesifikasi sebagai berikut yang disebutkan dalam datasheetnya. (Masih ada lagi, saya hanya mencantumkan yang diperlukan)

Tegangan: 12V

Saat ini: 0.25A

Kekuatan menahan: 2.5kg / cm ² atau 25N

Diameter tengah: 8mm

Untuk menemukan jumlah lilitan di dalam kumparan, mari gunakan rumusnya

F = ((NI) 2 × µ0 × a) / (2 × g2)

Dimana, F = Gaya menahan dalam Newton

N = Jumlah belokan, yang ingin kita temukan

I = Arus yang mengalir melalui elektromagnet dalam Amp

µ0 = Konstanta magnet, yaitu 4π × 10 ^-7

a = Area atraksi dalam m ²

g = celah antara elektromagnet dan logam dalam meter

Dalam hal ini kita mengetahui gaya dari lembar data yaitu 25N, arusnya 0,25A, dan luas tarikan dihitung menggunakan πr ² (di mana r adalah 8mm) yang menghasilkan 0,125m ². Akhirnya, jarak adalah 0,01m karena 25N diberikan untuk jarak per cm.

Dengan menggunakan nilai di atas, jumlah putaran di elektromagnet kami dihitung kira-kira sekitar 715 putaran. Sekarang setelah kita mengetahui jumlah putaran dalam elektromagnet kita, kita dapat menggunakan informasi ini untuk mencari gaya magnetomotive (mmf) yang dihasilkan oleh spinner ketika spinner berputar dengan magnet.

MMF = I × N

Di mana, I adalah arus dan N adalah jumlah belokan.

Arus yang mengalir melalui LED dapat diperkirakan hingga 20mA.

MMF = 0,02 * 715 = 14,3 Pada

Nilai MMF ini sangat sangat kecil dibandingkan dengan generator sebenarnya, tetapi untuk fidget spinner dengan magnet, hanya ini yang bisa kami dapatkan. Juga, perhatikan bahwa perhitungan ini kami lakukan hanya untuk pemahaman dasar dan tidak dimaksudkan untuk digunakan untuk analisis.

Semoga Anda mengerti menikmati proyek ini dan belajar sesuatu yang bermanfaat darinya. Jika Anda ragu, gunakan bagian komentar atau forum untuk menyelesaikannya.