طريقة عمل مولد كهربائي بسيط؛ المولد هو ببساطة جهاز يحول الطاقة الميكانيكية (نفسها المشتقة من الفحم أو النفط أو الغاز الطبيعي أو الرياح أو الماء أو التفاعلات النووية أو مصادر أخرى) إلى طاقة كهربائية. سينصف هنا كيفية استخدام المواد المتاحة بسهولة لإنشاء مولد بسيط. على الرغم من أنها ستكون قوية بما يكفي لإضاءة لمبة صغيرة، إلا أنها تعمل على نفس المبادئ الأساسية مثل مولدات محطات الطاقة التي تزود الكهرباء المحلية. أما عن طريقة عمل مولد كهربائي بسيط فستجده مفصلًا في مقالنا التالي.
مبدأ توليد التيار الكهربائي والجهد
طريقة عمل مولد كهربائي بسيط؛ عندما يتدفق تيار كهربائي عبر سلك، فإنه يولد مجال قوة مغناطيسية ثلاثية الأبعاد حول السلك، على غرار ذلك المحيط بمغناطيس مستقيم المغناطيس محاط أيضًا بمجال مغناطيسي ثلاثي الأبعاد مماثل. يمكن مشاهدة الحقل المغناطيسي إذا تم رش برادة الحديد على ورقة توضع فوق المغناطيس. تتم محاذاة البرادة مع خطوط القوة المغناطيسية المحيطة بالمغناطيس.
يتكون أبسط مولد من لفائف من الأسلاك مغناطيس مستقيم. عند دفع المغناطيس من خلال منتصف الملف، يتم إنتاج تيار كهربائي في السلك. يتدفق التيار في اتجاه واحد أثناء دفع المغناطيس للداخل، ويكون في الاتجاه الآخر عند إزالة المغناطيس. وبعبارة أخرى، يتم إنتاج تيار متناوب. إذا كنت تمسك المغناطيس بشكل ثابت داخل الملف، فلا يتم توليد أي تيار على الإطلاق. وهناك طريقة أخرى لإنتاج التيار هي أن يتم تدوير المغناطيس داخل الملف، أو أن يتم تدوير الملف حول المغناطيس.
اكتشف مايكل فاراداي هذه الطريقة لتوليد الكهرباء، والتي يطلق عليها التحريض، في عام 1831. ووجد أنه كلما كانت المغناطيسات أقوى، أو كلما زاد عدد لفات دوران الأسلاك في الملف، أو كلما زادت حركة المغناطيس أو الملف الدورانية، زاد الجهد المنتج. لاحظ فاراداي أيضًا أنه كان أكثر كفاءة إذا تم لف الملف حول قلب معدني، حيث ساعد ذلك في تركيز المجال المغناطيسي.
المواد اللازمة لصناعة المولد الكهربائي
ما ستحتاجه لصناعة المولد الكهربائي الخاص بك:
- ورق مقوى
- مسمار حديد بطول 15 cm وبقطر 6mm ورأس كبير.
- برغي طوله 8 – 10cm وبقطر 6mm وصامولة
- كذلك سلك نحاسي بطول 25 mm
- مغناطيس
- لمبة حامل المصباح مواصفاتها ( 6V – 0.06 A).
- لفافة من الشريط العازل.
طريقة عمل مولد كهربائي بسيط
طريقة عمل مولد كهربائي بسيط؛ سنقوم بتثبيت الملف بالقرب من المغناطيس وهذه خطوات العمل التي تحتاجها:
- نقوم بقص الورق المقوى على شكل قرصين بقطر حوالي 3cm ونثقب مركز كل من القرصين ثقباً 4 – 5mm. ندخل المسمار في الحفرة وندفع قرصاً واحداً إلى رأسه، نغطي 2 – 3 cm من سطح المسمار بطبقتين من الشريط العازل.
- ندفع القرص الثاني في المسار بحيث يكون على الشريط العازل ونلف المزيد من الشريط العازل من جهة طرفه الآخر للقرص لتثبيته في مكانه بحيث لا تكون أقراص الورق تبعد عن بعضها أكثر من 2-3cm، نقوم بلف السلك النحاسي حول الشريط العازل بين القرصين.
- بعد تغطية المسمار بطبقة واحدة من اللفات نستمر باللف وفي بناء الطبقات واحدة فوق الأخرى. بعد أن نلف 1500 لفة، ونكون قد تركنا طرفي السلك من البداية ومن النهاية بطول 30cm لكل طرف حراً، نلف لفات السلك النحاسي بشريط عازل. في الطرفين الحر ين من السلك
- نزيل المينا المحيط بالسلك أو ما يسمى بالغلاف حول السلك ونقوم بتوصيلها حامل المصباح ونضع اللمبة في الحامل.
- نقوم بإدخال البرغي من خلال ثقب نحفره في المغناطيس، ثم نثبته عن طريق الصامولة ونثبت طرف البرغي بمثقب يدوي لتدوير البرغي، نقوم بتثبيت المسامير السابق من طرفيه بالاستناد إلى عارضتين او بين كتابين مثلاً بحيث يكون المسار افقياً. نضع المغناطيس على بعد 1mmمن رأس المسمار أو أقرب ما يمكن بحيث لا يلامسه.
- أخيراً نقوم بتدوير المثقب فيدور المغناطيس فيتشكل تيار كهربائي و تضيء اللمبة J.
بذلك وصلنا إلى نهاية مقالنا عن طريقة عمل مولد كهربائي بسيط. كما نامل أن تكون معلوماتنا قد أفادتكم.