يعد تحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية تجربة رائعة تعرض مبادئ تحويل الطاقة. باستخدام المواد المناسبة والطريقة المنظمة جيدًا ، يمكنك ملاحظة هذا التحويل بشكل مباشر.
المواد اللازمة للقيام بتجربة تحويل الطاقة الميكانيكية
- مولد كرنك يدوي أو محرك DC صغير بمقبض.
- مغناطيس نيوديميوم قوي.
- سلك نحاسي (مقياس رفيع).
- لمبة اضاءة.
- مقاطع التمساح.
- كرتون أو قاعدة خشبية.
- مسدس الغراء الساخن أو الشريط اللاصق.
- قواطع الأسلاك.
- ورق زجاج.
طريقة التحضير لتجربة تحويل الطاقة الميكانيكية
- قم بتوصيل مغناطيس النيوديميوم بالتساوي حول دوار محرك التيار المستمر أو مولد الكرنك اليدوي.
- ثبت محرك التيار المستمر على الورق المقوى أو القاعدة الخشبية باستخدام الغراء الساخن أو الشريط اللاصق.
- قم بفصل نهايات السلك النحاسي لكشف النواة الموصلة.
- قم بلف السلك النحاسي حول دوار المحرك ، مع التأكد من أن كل منعطف قريب ولكن لا يلمس المغناطيس.
- اترك بضع بوصات من الأسلاك معلقة في كلا الطرفين.
- قم بفك أطراف السلك المعلق.
- قم بتوصيل أحد الطرفين بالطرف الموجب لمصباح LED باستخدام مشبك التمساح.
- قم بتوصيل الطرف الآخر بالطرف السالب لمصباح LED باستخدام مشبك تمساح آخر.
تنفيذ التجربة
- أدر مقبض المولد (أو قم بتدوير الدوار) يدويًا للحث على الحركة الميكانيكية.
- عندما تمر المغناطيسات بواسطة لفات الأسلاك النحاسية ، فإنها تخلق مجالًا مغناطيسيًا متغيرًا.
وفقًا لقانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي ، فإن هذا المجال المغناطيسي المتغير يحرض تيارًا في السلك النحاسي.
ملاحظات التجربة
- يجب أن تضيء لمبة LED ، مما يشير إلى تحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية.
- قد يختلف سطوع LED مع سرعة الدوران وعدد لفات الأسلاك.
رؤى التجربة
- اشرح للمراقبين أن الطاقة الميكانيكية المطبقة على المولد تتحول إلى طاقة كهربائية بسبب مبادئ الحث الكهرومغناطيسي.
- اكتشف كيف يتغير سطوع LED بسرعات دوران مختلفة.
- اختبر تأثير إضافة المزيد من لفائف الأسلاك أو استخدام مغناطيس أقوى.
باتباع هذا الدليل خطوة بخطوة ستتمكن من إثبات تحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية بنجاح. لا توفر هذه التجربة تجربة تعليمية عملية فحسب ، بل تعمق أيضًا فهم مفاهيم الفيزياء الأساسية.
