PowerPoint Sunusu

NEODYUM MIKNATISLARLA ELEKTRİK ÜRETME
GRUP FENER
Zeynep ALAKURT
Osman GÜNER
DANIŞMANLAR :
Prof. Dr. Şakir ERKOÇ,
Doç. Dr. Mahmut BÖYÜKATA
TEKNİSYEN : Arş. Gör. Fatma ÖZÜTOK
TÜBİTAK – BİDEB LİSE ÖĞRETMENLERİ -FİZİK, KİMYA, BİYOLOJİ, MATEMATİKPROJE DANIŞMANLIĞI EĞİTİMİ ÇALIŞTAYI
(LİSE-4 [ÇALIŞTAY 2014])
25 OCAK 2014 - 2 ŞUBAT 2014
PROJENİN AMACI
Manyetik
gücü
yüksek
neodyum
mıknatıslarla
elektrik
üreten
düzenek
oluşturmak. İndükleme yoluyla elde edilen
elektriğin günlük hayatta kullanılabileceği
alanlar geliştirmek.
Neodyum mıknatıslar, en güçlü manyetik alana
sahip mıknatıslardır . Genel olarak neodyum,
demir ve baron elementlerinden oluşur [1].
Paslanma ve ısıya karşı diğer mıknatıslardan daha
az dirençlidir. Üretimindeki yöntemler ve
hammaddelerden dolayı diğer mıknatıslara göre
daha pahalıdır. Neodyum mıknatıslar yüksek
şiddette manyetik alan gerektiren uygulamalarda
kullanılır.
[2].
Mıknatıs akım makarasının içine hızla çekildiğinde
ya da uzaklaştırıldığında ampermetreden akım geçer.
Üreteç olmadan elde edilen bu akıma indüksiyon akımı
denir. İndüksiyon akımının meydana gelmesinin nedeni
kapalı bir devre halinde bulunan iletkenden geçen,
manyetik alan kuvvet çizgilerini (akı) sayısının
değişmesidir [3].
Silindirik bir düzenek tasarladık. Silindirik
düzenek içinde hareket edebilecek şekilde üretilmiş
mıknatıslar kullandık. Kullandığımız mıknatısların
mıknatıslanma yönü kendi ekseni yönünde olduğu
için indüklenirken en az sürtünmeye maruz kaldı .
İndükleme sırasındaki çarpmalarda darbe etkisini
azaltmak için şırınganın uç noktalarına içten selpak
mendilden oluşan bir tampon ekledik.
Şırınga ve 0.30 mm bakır tel yardımıyla 320 sarımlı
bir bobin oluşturduk.
Kronometre kullanarak 10 saniye süresince farklı periyotlarla
5 kez indükleme yaptık. Değerleri aldık. T.f = 1 bağıntısından
frekansı hesaplayıp tablo oluşturduk. Gerilim frekans grafiğini
elde ettik.
Alternatif akımın ve gerilimin periyotları aynıdır.
Sadece dirence bağlı olarak maksimum değerleri
dolayısıyla etkin değerleri farklı olur[4]. Alternatif
akım ve gerilimin zamana bağlı grafiği şekil- teki
gibi olmalıdır
V  Vm sin t
I  I m sin t
Deneyler 320 300,280,260, 240 , 220 sarım sayılı
bobinler le 5 er kez tekrarlandı. Alternatif gerilimin
maksimum değeri hesaplandı . Aşağıdaki grafikler
elde edilmeye çalışıldı.
Deneylerde aşağıdaki materyaller kullanıldı.
No
Malzeme Adı
Miktarı
Birim
Açıklama ve Teknik Özellikler
1
Vernikli Bakır Tel
40
m
2
Neodyum Mıknatıs
10
adet
1,5cm çapında
3
Şırınga
1
adet
20ml
4
LED
1
adet
Çift ayaklı yeşil
5
Lehim
1
adet
6
Havya
1
adet
7
Milimetrik kağıt
5
adet
8
Digital Multimetre
1
adet
9
Krokodilli Kablo
2
adet
10
Plastik Kelepçe
2
adet
11
Kronometre
1
adet
12
İnce uçlu maket
bıçağı
1
adet
0,30mm çapında
BULGULAR
Deney sonucunda elde ettiğimiz veriler
TABLO-1 , TABLO-2, TABLO-3, ve TABLO-4 deki gibidir.
Buna bağlı gerilim frekans grafikleri de Şekil-1,Şekil-2,
Şekil-3 ve Şekil- 4 te ki gibi elde edilmiştir.
TABLO-1
t(s)
Devir Sayısı
f (Hertz)
Vmax (mV)
10
27
2,7
0,44
10
32
3,2
0,53
10
40
4
0,56
10
40
4
0,58
10
45
4,5
0,66
Şekil-1) N=320 sarımlı bobin için gerilim ve frekans grafiği
TABLO-2
t(s)
Devir Sayısı
f (Hertz)
Vmax (mV)
10
22
2,2
0,305
10
22
2,2
0,336
10
30
3
0,378
10
31
3,1
0,420
10
35
3,5
0,496
Şekil-2) N=300 sarım için gerilim ve frekans grafiği
TABLO-3
t(s)
Devir Sayısı
f (Hertz)
Vmax (mV)
10
10
1
0,062
10
16
1,6
0,077
10
21
2,1
0,125
10
27
2,7
0,440
10
32
3,2
0,480
Şekil-3) N=280 sarım için gerilim ve frekans grafiği
TABLO-4
t(s)
Devir Sayısı
f (Hertz)
Vmax (mV)
10
20
2
0,139
10
28
2,8
0,250
10
33
3,3
0,307
10
38
3,8
0,347
10
40
4
0,360
Şekil-4) N=200 sarım için gerilim ve frekans grafiği
KAYNAKLAR
[1] www.metalurji.org.tr/dergi/dergi134/d134_1158.pdf
[2] http://www.bugman123.com/Physics
[3] SERWAY,Raymond A. Fizik 2 Fen ve Mühendislikler için &Elektrik ve
Manyetizma-Işık v e Optik Palme Yayıncılık
[4] ] SERWAY,Raymond A. Fizik 2 Fen ve Mühendislikler için &Elektrik ve
Manyetizma-Işık v e Optik Palme Yayıncılık
SONUÇ VE TARTIŞMA
Bu deneyde kullanılan düzenekler rüzgar
enerjisinin düşük devirlerde çevirdiği
kanatlara monte edilerek kullanılabilir.
Günümüzde alternatörleri döndürmek için
kullanılan kanatların üzerine bu düzenek
yerleştirilerek dönme esnasında indükleme
hareketi yaptırılır. Deniz fenerlerinde ihtiyaç
olan elektrik bu mantıkla geliştirilebilir.
Böylelikle elde edilmesi pahalı olan
alternatörlere olan bağımlılık azaltılabilir.