DEF Groep 21 Kinetische Energie Omzetten in Elektrische Energie

Met deze opstelling wordt kinetische energie omgezet in elektrische energie. De lego zorgt ervoor dat een draaibeweging wordt omgezet in een lineaire beweging, zodat de magneet door de spoel heen beweegt. Hierdoor wordt er stroom opgewekt en wordt er wisselspanning geïnduceerd, die ervoor zorgt dat de led lampjes om de beurt aan gaan.

Benodigdheden voor de Lego basis:

• 1 48x48 grondplaat
• 54 4x2 lego blokjes
• 4 6x2 lego blokjes
• 11 1x8 gladde lego
• 2 2x1 lego blokjes
• 3 8x4 lego platen
• 5 8x6 lego platen
• 1 14x6 lego plaat
• 2 1x4 lego blokjes
• 2 10x6 lego plaat
• 7 lego technic bush
• 8 lego technic bush 1/2 smooth
• 5 lego technic axle 2 notched
• 2 lego technic axle 6
• 2 lego technic axle 12
• 1 lego technic axle 18
• 2 lego technic axle 32
• 6 lego technic axle and pin connector angled #1
• 1 2x1 lego technic brick with hole
• 1 4x1 lego technic brick with holes
• 2 lego technic liftarm 3x3 L-shape thin
• 2 lego technic liftarm 1x2 thin

Benodigdheden overig:

• houder voor de spoel volgens 3D-print template
• 50 meter koperdraad
• kogelvormige magneet van 1 Tesla met een diameter van 20 mm
• metalen ringetje met een diameter van 20 mm
• 2 breadboards
• 4 arduino draadjes (2 korte 2 lange)
• soldeer en soldeerset
• 2 arduino-ledjes
• lijmpistool
• krimpkousjes
• klein bol magneetje (19*19mm)

Bouw de lego opstelling zoals te zien is op de afbeeldingen. Ter verduidelijking:

• Bouw 4 torens van 12 4x2 blokjes
• Bouw 1 toren van 6 4x2 blokjes
• Bevestig de 8x6 en 14x6 platen op de torens zoals op de afbeeldingen te zien is
• Bevestig op 2 torens (van 12 blokjes) een 2x1 en 4x1 blokje naast elkaar met 2x1 van de 8x6 plaat ertussen
• Plaats de gladde lego op deze torens (zie afbeelding bovenaanzicht)
• Maak de arm en het draai-gedeelte van de opstelling met de axles en bushes, zoals op de afbeeldingen
• Maak de ondergrond voor de spoel door 2 8x4 platen en 1 10x6 plaat op elkaar te doen
• Zet alle gebouwde lego onderdelen op de plaat zoals op de afbeeldingen
• Bevestig de arm aan de opstelling

• Laat de 3D-printer het template maken, schuur al het extra materiaal van de stukken af.
• Lijm de houdertjes aan de buis met een afstand van 5 cm tussen de twee in.
• Spoel het koperdraad tussen de houdertjes in 1000 windingen en laat beide uiteinden van het koperdraad minimaal 10 cm uitsteken
• Lijm twee 2x6 lego blokjes onder de steunen van de spoel

• Bepaal de plek van de polen van het kogelmagneetje met een ander klein magneetje. En markeer de pool.
• Lijm het ringetje aan de lego technic liftarm 1x2 thin aan het uiteinde van de arm. De magneet zal wegens zijn magnetische werking vanzelf aan het ringetje en dus aan de arm vast blijven zitten. Zorg ervoor dat de magneet met de pool op het ringetje zit, maak dus gebruik van de aangebrachte markering om dit goed te doen.

• Strip twee arduino-draadjes en soldeer deze aan de uiteinden van het koperdraad van de spoel
• Lijm alles goed vast met een lijmpistool zodat deze verbinding niet meer los kan gaan
• Omwikkel de draden met isolerend materiaal, krimpkousjes

• Bouw het circuitje zoals te zien is op de afbeeldingen. Schakel hierbij de LED lampjes parallel en plaats ze in tegengestelde richtingen.
• Sluit de spoel aan op de twee breadboards en verbindt de breadboards met elkaar.

• Bevestig de spoel met de lego blokjes op de lego plaat van de opstelling en schuif de arm met het magneetje eraan in de spoel.
• Draai aan de arm en zie hoe de lampjes om de beurt aan gaan!