المولِّدات الكهربائية
كان أوّل من اكتشف المولِّد الكهربائي هو العالم الإنجليزي الشهير مايكل فاراداي، وكان ذلك في سنة 1831؛ حيث إنّه وضع أوَّل قانونٍ مختصّ في مجال الكهرباء التحريضيّة من المغناطيس، فقد كان اكتشافه قفزةً هائلة في مجال توليد الطَّاقة حتى زماننا هذا، وقد اعتمد فاراداي في اكتشافه على مرور خطوط المجال المغناطيسي خلال أسلاكٍ على شكل حلقاتٍ متَّصلة؛ حيث إنّها عندما تمرُّ هذه الخطوط عبر السِّلك، فإنها تحفِّز الإلكترونات الموجودة في السِّلك على إنتاج طاقة كهربائية، وقد سمَّاها بالطَّاقة الكهرومغناطيسية.
صنع مولِّد كهربائي بسيط
- لوحٌ خشبيّ بالقياسات التالية، طول70 سنتيمتراً، وعرض 20 سنتيمتراً، وسماكة سنتيمترين.
- سلكٌ نحاسيّ رفيع ومعزول، بطول 150 متراً.
- مغناطيس على شكل مستطيل، وبقياسات 10 سنتيمتراتٍ طولاً، و4 سنتيمترات عرضاً.
- قضيب ألمنيوم بسماكة نصف سنتيمتر وطول 30 سنتيمتراً.
- أسطوانة من الورق المُقوَّى أو البلاستيك؛ حيث إنّ قطرها لا يتعدَّى 15 سنتيمتراً، وبطول 20 سنتيمتراً.
- صمغٌ قويّ.
- مثقاب كهربائيّ.
- منشار للخشب.
- أربعة براغٍ.
- مصباحٌ كهربائيّ صغير LED.
خطوات العمل
- ننشر اللوح الخشبي إلى ثلاث قطع؛ بحيث تكون قطعتان بطول 25 سنتيمتراً، وأما القطعة الثالثة ستكون بطول 20 سنتيمتراً.
- نثقب القطعتين الخشبيَّتين اللتان يبلغ طولهما (25 سنتيمتراً) بثقب لا يقلّ قطره عن 0.7 سنتيمتر ومن المنتصف، ثمَّ نصنع شقًّا في اللوحين من الأعلى حتى نصل إلى الثقبين بواسطة المنشار، ثمَّ نثبِّتهما بواسطة البراغي على جانبيّ القطعة الثالثة ذات طول الـ (20 سنتيمتراً)؛ بحيث تكونان متقابِلتين تماماً.
- نثقب المغناطيس ثقباً قطره لا يقل عن 0.7 سنتيمتر، ومن منتصفه.
- نلفّ السِّلك النُّحاسي حول الأسطوانة الورقيّة بشكلٍ متساوٍ؛ حيث يجب أن نُبقي طرف البداية خارج الأسطوانة بطول 20 سنتيمتراً، وكذلك نفعل مع طرف النهاية.
- نُمرِّر قضيب الألمنيوم من خلال ثقب المغناطيس ونلصقه باستخدام الصَّمغ حتى يصبح ثابتاً على منتصف القضيب، ومن ثمَّ نمرِّر القضيب والمغناطيس خلال الأسطوانة الورقيّة.
- نمرِّر قضيب الألمنيوم من الشَّقَّين العلويَّين للَّوحين الخشبيّين حتى نصل إلى الثقوب الجانبيّة.
- نُثبِّت الأسطوانة الورقية بين اللوحين؛ بحيث يكون منتصف قطرها مطابقاً مع الثُّقوب الجانبية، ونلصق أطرافها باللَّوحين بواسطة الصمغ.
- نُثبِّت أطراف السِّلك بالمصباح الكهربائي.
- عند تدوير قضيب الألمنيوم يدويًّا، سنلاحظ بأنّ المصباح الكهربائي بدأ بالإنارة.
- عند تسريع عملية الدَّوران فإنِّنا سنلاحظ بأنّ الإضاءة بدأت تزيد.
- عند تحريك قضيب الألمنيوم بشكلٍ أفقيّ ذهاباً وإياباً، سنلاحظ بأنّ الإضاءة بدأت في المصباح.
استنتاجات
- بسبب مرور الخطوط المغناطيسية النَّاتجة من المغناطيس خلال الملفَّات النُّحاسية فإنها ستولِّد تيَّاراً كهربائيًّا مستحثًّا.
- إذا بقي المغناطيس ساكناً وغير متحرِّك، فإنّها لن تكون هناك أيّ طاقة ناتجة، وهذا يدلّ على أنّ هذه الخطوط المغناطيسيّة ساكنةٌ، وتحتاج إلى طاقةٍ خارجيّة لتحريكها، وذلك لا يتمّ إلا بتحريك المِغناطيس نفسه.