Как найти скорость воздуха
Изготовление электрического анемометра
Скорость перемещения воздушного потока, такого как ветер, может быть измерена с использованием анемометров. Один из наиболее удобных способов измерения скорости ветра - использование электрического анемометра, который состоит из генератора, приводимого в движение ветром, и вольтметра.
Необходимые материалы
Для изготовления электрического анемометра вам понадобятся следующие материалы и инструменты:
- Низковольтный коллекторный электродвигатель
- Провода
- Вольтметр
- Стабилитрон
- Паяльник
- Отвертки
- L-образный кронштейн
- Автомобиль
- Компьютер с выходом в интернет
Инструкция по изготовлению
- Начните с подбора генератора. Возьмите низковольтный коллекторный электродвигатель с постоянными магнитами на статоре. Убедитесь, что он рассчитан на напряжение несколько вольт. Предпочтительно, чтобы оба подшипника двигателя были стальными, а не полистироловыми, так как такие двигатели являются более долговечными.
- На вал двигателя установите легкий диск диаметром около 30 см. На него нарисуйте букву "Y", так чтобы все три угла этой буквы были одинаковы и равнялись 120 градусам. Расположите пластиковые стаканчики в каждом месте пересечения линий буквы "Y" с границей диска. Убедитесь, что все стаканчики направлены в одну сторону. Таким образом, диск будет всегда вращаться в одном и том же направлении, независимо от того, откуда дует ветер.
- Закрепите сам двигатель на L-образном кронштейне длиной и высотой около полуметра. Это удобно делать, например, на стене школьной метеостанции. Подключите двигатель к постоянному току вольтметра. Расположите прибор на улице, чтобы его раскрутил ветер, и опытным путем подберите полярность подключения вольтметра. Убедитесь, что вольтметр находится в диапазоне, верхняя граница которого слегка превышает рабочее напряжение двигателя. Не забудьте о защите от напряжения самоиндукции - в случае отсутствия такой защиты, можно использовать включенный параллельно вольтметру 20-вольтовый стабилитрон.
- Для градуировки анемометра есть два способа. Первый способ включает использование автомобиля с багажником на крыше. Установите анемометр на багажник автомобиля и попросите опытного водителя сделать несколько контрольных заездов со скоростями от 10 до 100 километров в час по прямой дороге. Составьте градуировочную таблицу или график, показывающий соответствие напряжений на анемометре скоростям ветра.
- Второй способ градуировки заключается в записи показаний анемометра каждый день и сравнении их с данными о скорости ветра в вашей местности, полученными от метеослужбы. Учтите, что автомобильный спидометр показывает скорость в километрах в час, в то время как метеорологи чаще указывают скорость ветра в метрах в секунду (1 метр в секунду равен 3,6 километров в час).
Теперь вы знаете, как изготовить электрический анемометр. Этот простой прибор позволит вам измерять скорость ветра и следить за погодными условиями в вашем районе. Будьте осторожны при работе с электричеством и всегда соблюдайте правила безопасности.
