DINAMO BASIKAL

Simulasi interaktif · cara ia berfungsi

—fps
0meter
Berhenti

  1. 1 · Roda berputar

    Semasa anda mengayuh pada 18 km/j, tayar 26 inci berpusing kira-kira 145 pusingan seminit. Dinamo botol dipegang oleh satu spring yang menekan penggelek getahnya pada dinding tayar dengan daya kira-kira 22 newton.

  2. 2 · Penggelek mengambil putaran

    Penggelek itu hanya 24 mm diameternya. Setiap pusingan roda menjadikan penggelek berpusing 26 kali. Jadi putaran yang lambat pada roda menjadi putaran pantas di dalam dinamo — sekitar 3,800 pusingan seminit pada 18 km/j.

  3. 3 · Geseran menggerakkan magnet

    Penggelek memutar magnet kekal di dalam dinamo. Geseran itulah daya yang anda rasa menahan basikal — sekitar 1 newton, lebih kurang seperti membawa sebotol air kecil di tangan. Ia tidak terasa pada kayuhan biasa, tetapi anda perasan bila lampu tiba-tiba hidup.

  4. 4 · Magnet bergerak menghasilkan elektrik

    Inilah nadi dinamo. Fluks magnet yang melalui gegelung berubah 64 kali setiap saat pada 18 km/j, dan Hukum Faraday mengatakan perubahan fluks menghasilkan daya gerak elektrik (EMF): E = N · ΔΦ/Δt. Dengan 300 lilitan dawai, hasilnya ialah voltan yang naik lurus dengan kelajuan. Inilah sebabnya lampu menjadi lebih cerah bila anda mengayuh lebih laju.

  5. 5 · Filamen memanaskan dan menyala

    Arus memanaskan filamen tungsten sampai melebihi 2,000 °C. Pada suhu itu tungsten berpijar kuning-putih dan menerangi jalan. Tetapi ada tukaran yang keras: rintangan filamen naik lebih 10 kali ganda apabila panas, dan lampu mula kelihatan hanya sekitar 6 km/j — baru benar-benar berguna selepas 10 km/j.

  6. 6 · Harganya — dan sebab lampu meletup

    Anda bekerja sekitar 5 watt setiap masa lampu menyala, dan hanya kira-kira 65% menjadi cahaya; selebihnya haba. Kerana voltan naik tanpa had, pada 40 km/j ke atas filamen melebihi 3,422 °C dan putus. Itulah sebab pesanan lama "jangan laju sangat, nanti lampu terbakar" betul-betul ada asas fiziknya.

  7. 7 · Hujan menghilangkan cengkaman

    Bila dinding tayar basah, geseran getah jatuh dari 0.55 ke sekitar 0.055 — sepuluh kali lebih rendah. Dinamo tidak lagi boleh memutar penggelek sepenuhnya: ia gelincir, putaran menurun, dan lampu menjadi malap walaupun anda mengayuh lebih kuat. Cuba butang Jalan basah di atas.

Voltan dan kuasa lampu lawan kelajuan

Garis putus menandakan kelajuan anda. Perhatikan kuasa bertambah laju dahulu, kemudian jatuh ke sifar apabila filamen putus sekitar 41 km/j.

Daya yang menahan basikal lawan kelajuan

Lampu LED menyerap kuasa malar, jadi seretnya rendah dan tidak membengkak. Lampu pijar minta lebih banyak kuasa bila laju — sampai filamennya putus.

Kilauan yang anda nampak (lumen)

LED mencapai kilauan penuh pada 10 km/j dan kekal; lampu pijar baru menyala pada kelajuan yang jauh lebih tinggi.

Kecekapan: berapa banyak usaha menjadi cahaya

Kecekapan memuncak sekitar 20-30 km/j. Melampu lebih laju daripada itu hanya menambah haba — bukan cahaya tambahan yang setara.

Nilai dikira oleh model fizik yang sama seperti simulasi. Tekan kepala lajur untuk menyusun.

Uji sendiri

  1. Kelajuan dan cahaya. Tukar kelajuan dari 5 ke 25 km/j. Perhatikan arus dan suhu filamen. Perhatikan bahawa cahaya tidak naik lurus dengan kuasa — mata melihatnya lebih mendatar.
  2. Pijar lawan LED. Pada 8 km/j, bandingkan lumen pijar dengan LED. LED memberi cahaya beberapa kali lebih banyak untuk usaha yang sama.
  3. Beban yang dipasang. Tukar ke Tiada lampu. Seret masih ada — galas dan berus menggosok walaupun tanpa beban. Ini sebabnya sesetengah penunggang membuka penggelek bila siang.
  4. Hujan. Hidupkan Jalan basah pada 20 km/j. Lihat gelincir muncul, putaran jatuh, dan sedikit kuasa bertukar menjadi haba pada sentuhan getah-tayar.
  5. Lampu terbakar. Naikkan kelajuan ke 30 km/j dengan lampu pijar dan tunggu kira-kira 8 saat: filamen akan putus. Pada 41 km/j ke atas ia putus serta-merta. Tekan Lampu baharu untuk menggantikannya. (Simulasi memecutkan usia filamen 60 kali supaya kesannya dapat dilihat dalam beberapa saat; ukuran sebenar ialah 24 jam pada 20 km/j.)
  6. Cahaya berdirian. Selepas berbasikal sebentar, tekan jeda (kelajuan sifar). Dengan superkapasitor hidup, lampu kekal nyala kira-kira 1-2 minit — dan itulah sebabnya lampu lampu basikal moden tidak mati di lampu isyarat.