V╠TRN┴
ELEKTR┴RNA - VRTULOV▌ VOZ═K Zhotovφme si vozφk, kter² m∙₧eme pou₧φvat dvojφm zp∙sobem -
bu∩ jako funkΦnφ model malΘ v∞trnΘ elektrßrny, nebo p°i demonstrovßnφ funkce leteckΘ vrtule.
Zßkladnφ pot°eby: (pro jednu stanici)
- hlinφkov² plech
- 2 osy s koleΦky
- mal² elektromotorek
- plastovß vrtulka
- voltmetr
- plochß baterie
Konstrukce vozφku: Z hlinφkovΘho plechu vyst°ihneme
obdΘlnφk asi 15 x 10 cm. vyvrtßme otvory pro osy a pro upev≥ovacφ t°meny elektromotorku. Ve sv∞rßku ohneme ob∞ boΦnice, plechov²m t°mφnkem upevnφme mal²
stejnosm∞rn² elektromotorek (vymontovan² z poÜkozenΘho autφΦka nebo zakoupen² v modelß°skΘ prodejn∞) a do otvor∙ v boΦnicφch zasuneme kovovΘ osy s nasazen²mi
koleΦky. I zde m∙₧eme pou₧φt souΦßstky z rozbit²ch hraΦek. Pro zmenÜenφ t°enφ m∙₧eme na osy nasunout mezi koleΦka a boΦnice korßlky. Na osu elektromotorku nasuneme
vrtulku urΦenou pro modely letadel a jejφ listy p°φpadn∞ zkrßtφme podle v²Üky vozφku. a) Vrtulov² vozφk
Na hornφ
plochu vozφku za motorek p°ilepφme samolepφcφ pßskou plochou baterii a p°ipojφme k nφ motorek. RoztoΦenß modelß°skß vrtule mß dostateΦn² tah, kter² uvede vozφk do
pohybu. Podle sm∞ru otßΦenφ motoru bude fungovat vrtule bu∩ jako ta₧nß (vozφk jede s vrtulφ vp°edu), nebo jako tlaΦnß, kdy vrtule tlaΦφ vozφk p°ed sebou. Sm∞r
otßΦenφ motorku - a tφm i vrtule - zm∞nφme p°ehozenφm p°φvodnφch vodiΦ∙ od baterie. | |
b) V∞trnß elektrßrna
Vozφk bez baterie postavφme na st∙l a zajistφme proti pohybu. V²vody od motorku p°ipojφme k dostateΦn∞ citlivΘmu
voltmetru a na vrtuli zamφ°φme proud vzduchu (chladnΘho!) z vysouÜeΦe vlas∙ - fΘnu. Vrtule se roztoΦφ a motorek zaΦne fungovat jako generßtor stejnosm∞rnΘho
proudu. P°ipojen²m voltmetrem zkoumßme vztah mezi rychlostφ otßΦenφ vrtule a velikostφ vzniklΘho nap∞tφ. NaÜe elektrßrniΦka je velmi malß a proto i nam∞°enΘ
nap∞tφ st∞₧φ p°esßhne n∞kolik desetin voltu. O n∞co v∞tÜφho v²konu dosßhneme ofukovßnφm vrtule usm∞rn∞n²m proudem vzduchu z vysavaΦe, ale ani to asi nebude
staΦit t°eba k rozsvφcenφ malΘ ₧ßrovky. Svφtivß dioda LED se urΦit∞ nerozsvφtφ, proto₧e funguje a₧ od nap∞tφ p°es 1,6 voltu.
Trochu fyziky a techniky: A₧ do vynßlezu
proudovΘho motoru byla vrtule zßkladnφm prvkem pohonnΘ soustavy letadel. Pro jednoduchost si m∙₧eme p°edstavit, ₧e vrtule se vzhledem k profilu sv²ch list∙
"zavrtßvß" do vzduchu a tφm za sebou tßhne nßÜ vozφk, nebo celΘ letadlo. Vzduch vÜak mß malou hustotu a proto se vrtule musφ otßΦet velkou rychlostφ, aby se
dosßhlo dostateΦnΘ tahovΘ sφly. Pro pohon lodφ se pou₧φvß lodnφ Üroub (vynßlez Josefa Ressela z roku 1827), kter² pracuje na podobnΘm principu: Üroub se
"zavrtßvß" do vody a uvßdφ do pohybu celou lo∩. MalΘ stejnosm∞rnΘ elektromotorky (nap°. v hraΦkßch) majφ otßΦiv²
rotor s cφvkou a nehybn² stator, tvo°en² trval²m magnetem. Proto mohou pracovat ve dvou opaΦn²ch funkcφch :
- jako elektromotor, kter² p°em∞≥uje elektrickou energii ze zdroje na mechanickou energii, vyu₧φvanou k
pohonu
- jako generßtor, p°em∞≥ujφcφ mechanickou energii na elektrickou. OtßΦenφ generßtoru zajiÜ¥uje
nap°. vodnφ kolo, turbφna (vodnφ nebo parnφ) nebo vrtule - jak je tomu u naÜeho vozφku. TakΘ na jφzdnφm kole mßme mal² generßtor, kter² je pohßn∞n
p°itlaΦenφm na pneumatiku a dodßvß elektrickou energii ₧ßrovce reflektoru.
V∞trnß elektrßrna p°em∞≥uje energii proudφcφho v∞tru na elektrickou energii. Tato p°em∞na vÜak mß pom∞rn∞ malou ·Φinnost a proto se musφ stav∞t
elektrßrny s vrtulemi o velkΘm pr∙m∞ru, Φasto se na jednom mφst∞ stavφ n∞kolik v∞trn²ch elektrßren, kterΘ tvo°φ tzv. v∞trnou farmu. |