dnes je pondělí 18. prosince 2017, svátek má Miloslav  10:04  
    Encyklopedie Energie  -> Pokusy
        
     Rozšířené hledání
     Menu
  Encyklopedie Energie
    Výklad
    Slovník
    Pokusy
    O encyklopedii
    RAO
    Schémata Elektráren
  Bheliom
  Objednávka
VĚTRNÁ ELEKTRÁRNA - VRTULOVÝ VOZÍK

   Zhotovíme si vozík, který můžeme používat dvojím způsobem - buď jako funkční model malé větrné elektrárny, nebo při demonstrování funkce letecké vrtule.

Základní potřeby: (pro jednu stanici)

  • hliníkový plech
  • 2 osy s kolečky
  • malý elektromotorek
  • plastová vrtulka
  • voltmetr
  • plochá baterie

Konstrukce vozíku:

Z hliníkového plechu vystřihneme obdélník asi 15 x 10 cm. vyvrtáme otvory pro osy a pro upevňovací třmeny elektromotorku. Ve svěráku ohneme obě bočnice, plechovým třmínkem upevníme malý stejnosměrný elektromotorek (vymontovaný z poškozeného autíčka nebo zakoupený v modelářské prodejně) a do otvorů v bočnicích zasuneme kovové osy s nasazenými kolečky. I zde můžeme použít součástky z rozbitých hraček. Pro zmenšení tření můžeme na osy nasunout mezi kolečka a bočnice korálky. Na osu elektromotorku nasuneme vrtulku určenou pro modely letadel a její listy případně zkrátíme podle výšky vozíku.

a) Vrtulový vozík

   Na horní plochu vozíku za motorek přilepíme samolepící páskou plochou baterii a připojíme k ní motorek. Roztočená modelářská vrtule má dostatečný tah, který uvede vozík do pohybu. Podle směru otáčení motoru bude fungovat vrtule buď jako tažná (vozík jede s vrtulí vpředu), nebo jako tlačná, kdy vrtule tlačí vozík před sebou. Směr otáčení motorku - a tím i vrtule - změníme přehozením přívodních vodičů od baterie.

b) Větrná elektrárna

Vozík bez baterie postavíme na stůl a zajistíme proti pohybu. Vývody od motorku připojíme k dostatečně citlivému voltmetru a na vrtuli zamíříme proud vzduchu (chladného!) z vysoušeče vlasů - fénu. Vrtule se roztočí a motorek začne fungovat jako generátor stejnosměrného proudu. Připojeným voltmetrem zkoumáme vztah mezi rychlostí otáčení vrtule a velikostí vzniklého napětí. Naše elektrárnička je velmi malá a proto i naměřené napětí stěží přesáhne několik desetin voltu. O něco většího výkonu dosáhneme ofukováním vrtule usměrněným proudem vzduchu z vysavače, ale ani to asi nebude stačit třeba k rozsvícení malé žárovky. Svítivá dioda LED se určitě nerozsvítí, protože funguje až od napětí přes 1,6 voltu.

 

Trochu fyziky a techniky:

   Až do vynálezu proudového motoru byla vrtule základním prvkem pohonné soustavy letadel. Pro jednoduchost si můžeme představit, že vrtule se vzhledem k profilu svých listů "zavrtává" do vzduchu a tím za sebou táhne náš vozík, nebo celé letadlo. Vzduch však má malou hustotu a proto se vrtule musí otáčet velkou rychlostí, aby se dosáhlo dostatečné tahové síly. Pro pohon lodí se používá lodní šroub (vynález Josefa Ressela z roku 1827), který pracuje na podobném principu: šroub se "zavrtává" do vody a uvádí do pohybu celou loď.
   Malé stejnosměrné elektromotorky (např. v hračkách) mají otáčivý rotor s cívkou a nehybný stator, tvořený trvalým magnetem. Proto mohou pracovat ve dvou opačných funkcích :

  • jako elektromotor, který přeměňuje elektrickou energii ze zdroje na mechanickou energii, využívanou k pohonu
  • jako generátor, přeměňující mechanickou energii na elektrickou. Otáčení generátoru zajišťuje např. vodní kolo, turbína (vodní nebo parní) nebo vrtule - jak je tomu u našeho vozíku. Také na jízdním kole máme malý generátor, který je poháněn přitlačením na pneumatiku a dodává elektrickou energii žárovce reflektoru.

   Větrná elektrárna přeměňuje energii proudícího větru na elektrickou energii. Tato přeměna však má poměrně malou účinnost a proto se musí stavět elektrárny s vrtulemi o velkém průměru, často se na jednom místě staví několik větrných elektráren, které tvoří tzv. větrnou farmu.  

simopt@simopt.cz
    Zajímavé odkazy Reklama na energyWebu    
    Počítadlo přístupů
   
12425586

Creative Commons License
energyWeb is licensed under a Creative Commons Attribution-Noncommercial-No Derivative Works 3.0 Unported License.
Based on a work at http://www.energyweb.cz. Permissions beyond the scope of this license may be available at www.energyweb.cz.