كيفية صنع مولد كهربائي

بواسطة: - آخر تحديث: ١١:٤٠ ، ٨ سبتمبر ٢٠١٩

المولد الكهربائي

المولد الكهربائي هو جهاز لإنتاج الكهرباء، يحول الطاقة الحركية أو الميكانيكية لطاقة كهربائية بوجود مجال مغناطيسي؛ إذ ينشأ تيار حثي كهرومغناطيسي عن طريق تقريب مجال مغناطيسي من دائرة مغلقة أو ملف سلكي أو تقريب سلك من مجال مغناطيسي، ويمكننا التأكد من نشوء تيار من خلال ربط الدارة بجهاز أميتر وملاحظة حركة مؤشره عند تقريب وإبعاد المغناطيس، ولتحريك السلك أو المغناطيس نحتاج إلى طاقة ميكانيكية لحركته كالطاقة المتجددة أو الرياح أو المياه أو الوقود.[١]

ويتركب المولد من جزأين رئيسين هما: الجزء الميكانيكي الذي يحوي مجالًا مغناطيسيًا في حافة داخلية من جسم المولد الخارجي، والجزء المتحرك والمسمى الكهربائي الذي يحوي مجموعة أسلاك كهربائية تلتف بشكل معين لتوليد الطاقة الكهربائية، كما يتكون المولد من حامل الشحنات وهو جهاز متصل بالمولد لتشغيله، وملف المجال وهو الملف الذي ينتج المجالات المغناطيسية، وفي بداية إنتاج المولدات أنتج تيار كهربائي من تيار مستمر، لكن بعد تطور الأبحاث دحضت نظرية لزوم استخدام مغناطيس دائم، وأنتج تيار كهربائي يعمل على التيار المتردد، والفرق بينهما يكون فيما يلي:[١]

  • مولد التيار المستمرّ: أول مولد للتيار المستمر صُمم عن طريق العالم مايكل فاراداي في عام 1831م، عن طريق تزويد المولد بتيار مستمر عن طريق جعل التيار الكهربائي يسير باتجاه واحد مستقيم، ولتوليد الكهرباء تُستخدم قطعة تسمى المبدل والذي يقسم لقسمين، ثم توصل نهاية السلك معهما، وتستخدم أداتان من الكربون تتصلان مع المبدل تغذي كل أداة المولد بتيار كهربائي مستمر، ويُحصل على التيار بثلاث طرق، وهي: التوصيل بالتوالي أو التوازي أو المركب، ولمولد التيار المستمر استخدامات كثير في المصانع في أجهزة الإنتاج الكهربائية، ومن هذه الاستخدامات:
    • صناعة الألمنيوم.
    • صناعة المواد الكيميائية كالكلور.
    • تشغيل القطارات.
    • تشغيل السفن.
  • مولّد التيار المتناوب: أول مولد للتيار المتناوب صُمم عن طريق العالم نيكولا تسلا في عام 1884م، وتولّد الكهرباء فيه بواسطة حلقة سلكية مربوطة بالمجال المغناطيسي، وتبدأ الأسلاك الموجودة بداخله بالتناوب وتبادل نقل الشحنات الكهربائية ومن هذه التبادلات ينتج التيار المتناوب الذي يمر بملفات خاصة وقطع من الكربون قبل مروره لنهاية كل ملف، ويتصل بكل ملف حلقة من الأسلاك للسماح للتيار بالمرور بسهولة، وأكثر استخدام لمولدات التيار المتناوب يكون في المحطات الكهربائية، لقدرة هذه المولدات على تحمل جهود كهربائية عالية.


صنع مولد كهربائي

المواد المستخدمة في صنع مولد كهربائي

يمكن استخدام مواد بسيطة لصنع أجزاء مولد كهربائي، وأغلب المواد موجودة بالبيت وهي:[٢][٣]

  • صمغ.
  • لوح خشبي صغير.
  • قرصان مدمجان.
  • مكوك أو بكرة ماكينة الخياطة.
  • مغناطيس قوي قطره 2 سم.
  • لفة أسلاك نحاسية رفيعة.
  • خمسة مصابيح صغيرة ملونة.
  • صامولتان قطر الواحدة 2 سم.
  • مسمار أو برغي طوله 10 سم.
  • غطاء علبة معجون أسنان أو حلاقة.

كيفية صنع مولد كهربائي

لصناعة مولد كهربائي بسيط نتبع الخطوات التالية:[٢][٣]

  • تثبيت البرغي أو المسمار في منتصف اللوح الخشبي.
  • لصق أحد الأقراص المدمجة باللوح الخشبي باستخدام الصمغ.
  • ترك القرص الصلب حتى يجف ويتماسك مع اللوح.
  • عمل خمس حلقات من السلك النحاسي من خلال لف السلك على علبة بلاستيكية.
  • نلف السلك 25 لفة حول كل حلقة في العلبة البلاستيكية، ثم نسحب الحلقات من العلبة ونقص طرفي السلك الحرين من كل حلقة.
  • نربط أطراف كل حلقة، ثم نشبك كل حلقة مع مصباح صغير.
  • نلصق الحلقات الخمسة على القرص المدمج الأول الموجود على اللوح الخشبي باستخدام الصمغ، مع تقدير جيد للمسافات ما بين الخمس حلقات.
  • نلصق مكوك آلة الخياطة في منتصف القرص.
  • نلصق صامولة فوق المكوك لتثبيته.
  • نلصق المغناطيسين على أقطاب القرص المدمج الثاني، ونبعد كل واحد عن الآخر بزاوية 90 درجة.
  • نلصق على الجهة المقابلة من القرص الثاني غطاء علبة معجون الأسنان أو الحلاقة.
  • نلصق صامولة فوق الغطاء.
  • نضع القرص الأول فوق القرص الثاني، ويجب أن يكون المغناطيسان باتجاه الأسلاك.
  • عند إدارة أحد الأقراص باليد نلاحظ إضاءة المصابيح، وهذه الإضاءة جاءت من توليد تيار كهربائي في الملفات.


اختراع المولد الكهربائي وأهميته

اكتشف العالم مايكل فاراداي في عام 1831م طبيعة إنتاج الشحنات الكهربائية لتوليد الكهرباء، استخدم في اكتشافه قطعة نحاسية قرّبها من مجال مغناطيسي، ومن هذه التجربة صمم مولد كهربائي ليكون مصدرًا لتدفق الطاقة الكهربائية داخل الدارات المتصلة بالأسلاك، وتكمن أهمية المولد الكهربائي المُكتشف في ما يلي:[٤]

  • يولد الجهاز الكهرباء.
  • يستخدم المولد في العديد من الآلات والاستخدامات المفيدة المختلفة.
  • يمكن أن يستخدم المولد كبديل طارئ للكهرباء القادمة من الحكومة.


المراجع

  1. ^ أ ب Helen Trencher , "Differences Between AC & DC Generators"، itstillworks, Retrieved 20-08-2019. Edited.
  2. ^ أ ب argha halder, "How to Make the Simplest Electric Generator"، instructables, Retrieved 20-08-2019. Edited.
  3. ^ أ ب مُحرري موسوعة كه لك، "صنع مولد كهرباء بسيط"، kololk، اطّلع عليه بتاريخ 20-08-2019. بتصرّف.
  4. Paul Wilkinson, "Michael Faraday's generator"، rigb, Retrieved 20-08-2019.