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.
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
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.
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. |