Kinuo cha upepo kidogo cha kielimu huzalisha umeme wakati feni inapovuma kwake

Kinuo cha upepo kidogo cha kielimu huzalisha umeme wakati feni inapovuma kwake

Mwongozo huu unaelezea hatua za kuunganisha na kuonyesha kifaa cha elimu cha mtambo mdogo wa upepo. Tofauti na mitambo ya upepo inayotumika kuzalisha umeme, kifaa hiki ni zana ya kufundishia inayoonyesha wazi kanuni za msingi za uingizaji wa sumakuumeme. Kwa kutumia feni rahisi kuzungusha sumaku ndani ya koili ya waya, unaweza kuona jinsi nishati ya kimakanika inavyobadilishwa kuwa nishati ya umeme, ikiwasha balbu ndogo na kuzalisha voltage inayoweza kupimika. Ni mradi bora kwa madarasa, maonyesho ya sayansi, au mtu yeyote anayetaka kujua jinsi jenereta zinavyofanya kazi.

Mradi huu si kuhusu kufuata hatua za kuunganisha tu; ni kuhusu kuelewa fizikia ya msingi ya uzalishaji wa umeme. Hapa kuna njia kadhaa za kutumia mtambo huu wa elimu kuchunguza na kuonyesha dhana hizi:

• Maonyesho Darasani: Eleza uingizaji wa sumakuumeme kwa wanafunzi kwa njia ya kuona, kuonyesha jinsi uwanja wa sumaku unaosonga unavyounda mkondo wa umeme kwenye waya.
• Mradi wa Maonyesho ya Sayansi: Tumia mtambo huo kujaribu nadharia kuhusu jinsi kasi ya feni au umbali unavyoathiri voltage ya pato, kuunda maonyesho ya kuvutia na ya mwingiliano.
• Kujifunza kwa Mwingiliano: Kwa wapenzi wa ufundi, ni njia nzuri ya kujenga uelewa wa msingi wa jinsi jenereta katika mitambo ya umeme, mitambo ya upepo, na hata dynamo za baiskeli zinavyofanya kazi kwa kiwango kidogo.
• Zoezi la Kupima Voltage: Fanya mazoezi ya kutumia multimeter kupima voltage ya AC chini ya hali tofauti za mzigo (na bila balbu).

• 

Jinsi Jenereta Inavyofanya Kazi

Kanuni kuu nyuma ya mtambo huu ni uingizaji wa sumakuumeme. Kama inavyoelezwa kwenye video (katika video saa 00:47), mfumo huu una sumaku inayozunguka katikati na koili mbili za waya zisizosimama (vilima) karibu nayo. Feni inapovuma, inazungusha blade za mtambo, ambazo zimeunganishwa na sumaku. Sumaku inapozunguka, uwanja wake wa sumaku hukata waya za koili kila mara. Mabadiliko haya ya mara kwa mara ya uwanja wa sumaku hulazimisha elektroni kwenye waya kusonga, na kuunda mkondo wa umeme. Video inabainisha kuwa mabadiliko ya muda mfupi huunda tu msukumo mfupi, ndiyo maana sumaku lazima izunguke mfululizo ili kudumisha mtiririko thabiti wa umeme (katika video saa 01:29).

Vipengele vya Vifaa

Mradi huu unategemea kifaa maalum, na kufungua kifurushi kunaonyesha kuwa sehemu zote muhimu zimejumuishwa (katika video saa 01:51). Utahitaji:

• Kifaa cha elimu cha mtambo mdogo wa upepo, kinachojumuisha blade zilizokusanywa tayari.
• Motor ndogo ya DC yenye balbu iliyounganishwa.
• Mbao za plastiki na vipande vya muundo kwa fremu.
• Screws mbalimbali na screwdriver ndogo kwa kuunganisha.
• Feni ndogo kutoa chanzo cha upepo.
• Multimeter ya dijiti (hiari, kwa kupima voltage).

Mwongozo wa Wiring

Wiring ya mradi huu ni ndogo na imeunganishwa tayari ndani ya kifaa. Waya mbili zinazotoka kwenye vilima vya ndani vya jenereta ndizo pekee unazohitaji kusimamia. Zimeunganishwa kwenye kusanyiko la motor/balbu. Video inaonyesha kupasua waya hizi kidogo ili kuunganisha voltmeter kwa majaribio (katika video saa 07:05). Hakuna wiring tata au soldering inayohitajika.

Mwongozo wa Kuunganisha

Mchakato wa kuunganisha ni rahisi na unaeleweka vizuri kwa kufuata hatua za kuona kwenye video. Jambo muhimu ni kujenga fremu thabiti inayoshikilia motor na kusanyiko la balbu kwa utulivu huku ikiruhusu blade za mtambo kuzunguka kwa uhuru.

1. Andaa Msingi: Anza kwa kutambua mbao kuu na vipande vya muundo. Video inaonyesha kutumia screw ndefu kuunganisha kipande cha msaada kitakachoshikilia motor katika mwelekeo sahihi (katika video saa 03:39).
2. Weka Motor: Motor, ambayo ina balbu iliyounganishwa, inawekwa kwenye kishikilia. Screws hutumiwa kuifunga, kuhakikisha ni thabiti na haitazunguka wakati mtambo unapozunguka (katika video saa 04:28).
3. Unganisha Mtambo: Kusanyiko la blade za mtambo linaunganishwa kwenye shimoni la motor. Uunganisho huu ndio utakaozungusha sumaku ndani ya jenereta.
4. Imarisha Mpangilio: Vipande vya ziada vya plastiki hutumiwa kuimarisha motor na kuweka muundo mzima kuwa mgumu. Video inasisitiza kuwa mpangilio thabiti ni muhimu kuzuia motor kusokota wakati feni inapovuma (katika video saa 05:13).

Kujaribu na Kuonyesha

Mara baada ya kuunganishwa, maonyesho ni rahisi. Weka feni ili ivume moja kwa moja kwenye blade za mtambo. Blade zinapozunguka, balbu iliyounganishwa inapaswa kuwaka, ikitoa uthibitisho wa kuona wazi kwamba umeme unazalishwa (katika video saa 06:35).

Video hiyo pia inaonyesha jaribio la kiasi kwa kutumia multimeter. Kwa kuunganisha mita kwenye nyaya za pato la jenereta, unaweza kupima voltage. Wakati bulb imekatwa, jenereta huzalisha voltage ya juu (karibu volt 8 kwenye video). Wakati bulb imeunganishwa na kuwaka, voltage hupungua kwa kiasi kikubwa (hadi karibu volt 3.2) kwa sababu baadhi ya nishati ya umeme inatumiwa kuwezesha mwanga (kwenye video saa 08:06). Hii ni onyesho bora la jinsi mzigo unavyoathiri pato la jenereta.

Onyesho la Mradi wa Moja kwa Moja

Video inatoa onyesho kamili la moja kwa moja la turbine ikifanya kazi. Inaonyesha mkusanyiko wa kimwili, turbine ikizunguka kwa nguvu ya feni ya kawaida ya nyumbani, na mwanga wa bulb unaotokana. Onyesho pia linajumuisha picha wazi ya usomaji wa multimeter, wote na bila bulb iliyounganishwa, ikitoa data ya ulimwengu halisi kuunga mkono maelezo ya kinadharia ya jinsi jenereta inavyofanya kazi.

Sura

• [00:03] Utangulizi wa turbine ndogo ya kielimu
• [00:47] Jinsi jenereta inavyofanya kazi
• [01:51] Kufungua kifurushi na muhtasari wa sehemu
• [03:03] Mkusanyiko wa fremu ya turbine
• [05:36] Kuweka turbine na motor
• [06:35] Kujaribu kwa feni na kuwasha bulb
• [07:05] Kupima pato la voltage kwa multimeter
• [09:00] Hitimisho na muhtasari

Bilder

wind-turbine-kit2-6-size

wind-turbine-kit2-5

wind-turbine-kit2-4

wind-turbine-kit2-3

wind-turbine-kit2-2

wind-turbine-kit2-1

win_turbine-kit-2

win_turbine-kit-1

win_turbine-kit-3

wind-turbine-kit2-6-size

wind-turbine-kit2-5

wind-turbine-kit2-4

wind-turbine-kit2-3

wind-turbine-kit2-2

wind-turbine-kit2-1

win_turbine-kit-2

win_turbine-kit-1

win_turbine-kit-3