Fidget स्पिनर बिजली जनरेटर

एक इलेक्ट्रिक जेनरेटर बहुत ही आम और उपयोगी इलेक्ट्रिकल मशीन है जिसे 1832 में माइकल फैराडे द्वारा खोजा गया था। तब से हम अपने ग्रह के लिए बिजली प्रदान करने के लिए अपने सभी बिजली संयंत्रों में इन मशीनों का उपयोग कर रहे हैं। इस परियोजना में, हम जनरेटर की अवधारणा को समझने के लिए एक इलेक्ट्रोमैग्नेट और एक फ़िडगेट स्पिनर का उपयोग करके एक साधारण जनरेटर का निर्माण करने जा रहे हैं ।

शुरू करने से पहले हमें जनरेटर के बारे में जानना जरूरी है । वे बिजली का उत्पादन नहीं करते हैं। हां, आपने इसे सही सुना! वास्तव में, बिजली का उत्पादन कभी नहीं किया जा सकता है; संरक्षण के कानून के अनुसार, ऊर्जा केवल एक राज्य से दूसरे राज्य में स्थानांतरित की जा सकती है। इसलिए एक जनरेटर में, टरबाइन या इंजन से किसी भी यांत्रिक युग्मन का उपयोग करके रोटर को घुमाया जाता है और इस यांत्रिक घुमाव को स्टेटर में विद्युत ऊर्जा में बदल दिया जाता है। हम ऐसा ही करने जा रहे हैं, हम fidget spinner का उपयोग रोटर के रूप में और एक इलेक्ट्रोमैग्नेट के रूप में एक स्टेटर के रूप में बिजली का उत्पादन करने के लिए करेंगे जो एक एलईडी को चमकाने के लिए काफी छोटा है। दिलचस्प सही लगता है? आएँ शुरू करें…

सामग्री की आवश्यकता:

1. फिडगेट स्पिनर
2. विद्युत
3. आपीतला चुंबक

इलेक्ट्रोमैग्नेट कैसे काम करता है?

इस फ़िडगेट स्पिनर बिजली जनरेटर परियोजना के साथ आगे बढ़ने से पहले, क्योंकि हम एक इलेक्ट्रोमैग्नेट का उपयोग कर रहे हैं, यह समझने में मदद करता है कि यह कैसे काम करता है। हमारी परियोजना में जो हम उपयोग कर रहे हैं वह एक 12V 0.25A (अधिक तकनीकी कल्पना बाद में चर्चा की जाएगी) विद्युत चुंबक है। तो जाहिर है, अगर हम 12 वी की आपूर्ति करते हैं तो यह लगभग 0.25 ए का उपभोग करेगा और एक चुंबकीय क्षेत्र (बी) का उत्पादन करेगा जो इसके आसपास के क्षेत्र में किसी भी धातु के टुकड़े को आकर्षित करेगा। यह चुम्बकीय क्षेत्र इसलिए उत्पन्न होता है क्योंकि विद्युत-चुंबक के अंदर से करंट प्रवाहित होता है और जैसा कि हम फैराडे के प्रेरण के नियम के अनुसार जानते हैं ,सभी वर्तमान ले जाने वाले कंडक्टर उनके चारों ओर एक चुंबकीय क्षेत्र का निर्माण करते हैं। यह चुंबकीय क्षेत्र कॉइल व्यवस्था के कारण एक विशेष बिंदु पर केंद्रित है और इसलिए यह धातु को आकर्षित करने में सक्षम है। लेकिन ऐसा नहीं है कि हम चाहते हैं कि यह हमारे यहां काम करे।

समान नियम कानून को ध्यान में रखते हुए, हमें इलेक्ट्रोमैग्नेट के पास एक अलग चुंबकीय क्षेत्र बनाकर भी विद्युत उत्पन्न करने में सक्षम होना चाहिए ताकि यह एक जनरेटर के रूप में कार्य करे। इसलिए इस अलग चुंबकीय क्षेत्र को बनाने के लिए हम एक फिजेट स्पिनर के साथ नियोडिमियम मैग्नेट का उपयोग करेंगे।

बिजली जनरेटर परियोजना की स्थापना:

इसके लिए सेट-अप अपेक्षाकृत सरल है, आपको सिर्फ फिडगेट स्पिनर (जैसा कि नीचे दिखाया गया है) के ऊपर नियोडिमियम मैग्नेट रखना होगा और इसे सीधे इलेक्ट्रोमैग्नेट पर रखना होगा।

नियोडिमियम मैग्नेट बहुत शक्तिशाली हैं और अगर आप इसे मुक्त हाथ से स्पिन कर रहे हैं तो यह इलेक्ट्रोमैग्नेट की ओर आकर्षित होने की कोशिश करेगा। इसलिए दोनों को बरकरार रखने के लिए कुछ व्यवस्था का उपयोग करें। मैंने उसी के लिए एक नट और बोल्ट की व्यवस्था का उपयोग किया जैसा कि नीचे दी गई तस्वीर में दिखाया गया है। एक बार जब यह किया जाता है कि एलईडी को इलेक्ट्रोमैग्नेट (कोई ध्रुवीयता) के आउटपुट टर्मिनल से कनेक्ट करें और आप स्पिन के लिए तैयार हैं।

एलईडी चमकाने के लिए फिजेट स्पिनर का उपयोग कर बिजली उत्पन्न करना:

हमारा मिनी जनरेटर कार्रवाई के लिए तैयार है। बस अपने हाथ से फिजिट स्पिनर को स्पिन करें और आपको एलईडी चमक को नोटिस करना चाहिए। वही इस पृष्ठ के अंत में वीडियो प्रस्तुति में भी पाया जा सकता है । जितनी तेजी से आप चमकते हैं उतनी ही चमक आती है। कुछ समय बिताएं और अपने आउटपुट का आनंद लें, बाद में विश्लेषण करें कि यहां क्या हो रहा है।

ठीक है, अब तकनीकी प्राप्त करने के लिए, चलो कुछ सामानों का विश्लेषण करते हैं। आपने एलईडी को गौर से देखा होगा कि आप स्पिनर को किस दिशा में घुमाते हैं या आप एलईडी को किस ध्रुवता से जोड़ते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि यहां एलईडी वास्तव में एसी वोल्टेज पर चमकती है । क्या….?????

हां, कोई भी जनरेटर डीसी वोल्टेज का उत्पादन करने में सक्षम नहीं है। जब जनरेटर में वोल्टेज उत्पन्न होता है तो इसका डिफ़ॉल्ट वोल्टेज एसी होगा। यहां तक ​​कि डीसी जनरेटर में, स्टेटर से उत्पन्न तत्काल वोल्टेज एसी है यह बाद में फिर यंत्रवत रूप से डीसी में परिवर्तित होता है जिसे कम्यूटेटर कहा जाता है ।

स्पिनर द्वारा उत्पादित फ्लक्स का अनुमान:

अब तक अच्छा है, आप आगे बढ़ सकते हैं और अपने आप को अब तक चीजों को समझने के लिए एक कुकी दे सकते हैं। लेकिन आइए कुछ सूत्रों का उपयोग करके कुछ और चीजों का पता लगाने की कोशिश करें।

यहाँ उपयोग किया जाने वाला इलेक्ट्रोमैग्नेट मॉडल संख्या ZYE1-P20 / 16 का है जिसमें इसके डेटशीट में निम्नलिखित विनिर्देश दिए गए हैं। (अधिक हैं, मैंने केवल आवश्यक लोगों को सूचीबद्ध किया है)

वोल्टेज: 12 वी

वर्तमान: 0.25 ए

धारण बल: 2.5 किग्रा / सेमी ² या 25 एन

केंद्र व्यास: 8 मिमी

अंदर कुंडल के घुमावों की संख्या का पता लगाने के लिए, आइए सूत्रों का उपयोग करें

एफ = (एनआई) 2 × ×0 × ए) / (2 × जी 2)

कहाँ पे, F = न्यूटन में धारण बल

एन = मुड़ने की संख्या, जिसे हम खोजने का इरादा कर रहे हैं

मैं = एम्प्स में विद्युत चुंबक के माध्यम से प्रवाह

µ0 = चुंबकीय स्थिरांक, जो 4π × 10 ^{-7 है}

ए = एम ² में आकर्षण का क्षेत्र

मीटर में इलेक्ट्रोमैग्नेट और धातु के बीच का अंतर

इनमें हम डेटाशीट से बल ज्ञात करते हैं जो 25N है, वर्तमान 0.25A है, और आकर्षण के क्षेत्र की गणना wherer ² (जहां r 8 मिमी है) का उपयोग करके की जाती है जो 0.125m ² देता है । अंत में, 25m प्रति सेमी की दूरी के लिए दिए जाने के बाद से अंतराल 0.01m है।

उपरोक्त मूल्य का उपयोग करके हमारे इलेक्ट्रोमैग्नेट में घुमावों की संख्या की गणना लगभग 715 मोड़ के आसपास की जाती है। अब जब हम अपने इलेक्ट्रोमैग्नेट में घुमावों की संख्या जानते हैं, तो हम इस जानकारी का उपयोग मैग्नेटोमोटिव बल (एमएमएफ) को खोजने के लिए कर सकते हैं जो स्पिनर द्वारा उत्पादित किया जाता है जब यह मैग्नेट के साथ घूमता है।

MMF = I × N

जहां, मैं करंट हूं और एन टर्न की संख्या है।

एलईडी के माध्यम से बहने वाली धारा को 20mA को अनुमानित किया जा सकता है।

MMF = 0.02 * 715 = 14.3 बजे

एमएमएफ का यह मूल्य वास्तविक जनरेटर के साथ तुलना में बहुत कम है, लेकिन मैग्नेट के साथ एक फ़िडगेट स्पिनर के लिए, यह सब हमें मिल सकता है। इसके अलावा, ध्यान दें कि ये गणना हमने केवल समझ के आधार पर की है और इसका उपयोग विश्लेषण के लिए करने का इरादा नहीं है।

आशा है कि आप समझ गए थे कि इस परियोजना का आनंद लिया है और इससे कुछ उपयोगी सीखा है। यदि आपको कोई संदेह है तो टिप्पणी अनुभाग या मंचों का उपयोग करें इसे हल करने के लिए।