Cykeldynamoens evner.

[HP]

Et typisk sommer-ingeniør-spørgsmål?

En almindelig gammeldags cykeldynamo – monteret ved baghjulet – har uventede egenskaber i forbindelse med vand.
Når cyklen vendes på hovedet og en zinkspand med ca. 10 liter vand forbindes med cyklens stel kan man få en ny og uventet oplevelse når ledningen fra dynamoen tages i den ene hånd og man med den anden hånd forsøger at fiske en 5-øre op fra vandet i spanden mens dynamoen drives rundt med stor hastighed (pedalerne drejes rundt med håndkraft).
Med lidt held lammes hånden når den kommer ned i vandet så det bliver umuligt at gribe omkring 5-øren og fiske den ud af vandet.

Hvor stor en spænding kan man lokke ud af dynamoen og bliver strømmen virkelig så stor, at hånden lammes?

Jeg (maskinmand) er overbevist om, at andre end jeg har oplevet den uventede virkning!

Forklaring?

God sommerferie
HP

[jj-]

Hvor stor en spænding kan man lokke ud af dynamoen og bliver strømmen virkelig så stor, at hånden lammes?

Der er antagelig forskel på dynamoer, men 12Volt-6Watt er tilsyneladende mulig.
Bicycle Dynamos.
http://www.pilom.com/BicycleElectronics/Dynamo.htm

Jeg (maskinmand) er overbevist om, at andre end jeg har oplevet den uventede virkning!

Jeg har før hørt folk fortælle om den slags eksperimenter, men jeg har ikke selv lyst til at prøve
Forklaring kan læses her:
physiology - Why does an electrical shock freeze up muscles  - Biology Stack Exchange.
https://biology.stackexchange.com/questions/34546/why-does-an-electrical-shock-freeze-up-muscles
Ohm’s Law (again!) _ Electrical Safety _ Electronics Textbook.
https://www.allaboutcircuits.com/textbook/direct-current/chpt-3/ohms-law-again/

Mvh jj

[Morten Jødal]

Min far - nu afdød, men født december 1913 - fortalte om en gammel Tivolibod, hvor man kunne få lov ril at række ned efter en mønt i en spand vand. Man fik mønten, hvis man kunne tage den.
Det lykkedes ikke for ret mange, for der var spænding på vandet!
Den moderne blødsødenhed (læs: sikkerhed) har forlængst gjort det af med sådanne forlystelser, men jeg husker også fra min barndom, at man kunne muntre sig med et gammeldags ringearpparat af den type, der sluttede et relæ, når man trykkede på knappen, hvorved relæets magnet trak et anker til sig, der så afbrød strømmen, hvorpå ankeret faldt tilbage og igen sluttede strømmen. Den bevægelse kunne gentages så længe nogen trykkede på knappen, og det gav en kraftig ringning eller brummen - alt efter om der var sluttet en knebel og klokke til for enden af ankeret eller ej.
Et sådant ringeapparat har jeg engang målt 100V på som induktionsspænding - det var tilsluttet et 4,5V batteri.
Jeg husker at have læst, at den strøm, der kan lamme en hånd, er ca. 25 mA, og at en tyoisk resistans gennem kroppen er ca. 3 kOhm. Det skal der så kun 75V til at generere, hvis der ikke er en alternativ effektaftager.
Som bekendt induceres der ifølge Faradays induktionslov en SPÆNDING, hvis en magnet passerer en spole, og dem kan blive ganske høj, hvis der ikke løber en strøm. 12V/5W svarer til en strøm på omkrng 400 mA, så jeg tror gerne, at induktionsspændingen kan blive langt højere, når der ikke er forbundet en ledning til en strømaftager.
Men jeg er blevet for gammel til at turde prøve de vilde el-eksperimenter længere.

[harbst]

Der er to forhold som gør at en gammeldags cykeldynamo kan give en lammende srrøm , som for en hånd er af størrelsesordenen 15 mA.

Modstanden igennem et menneske består ved lav spænding hovedsageligt af modstanden i overhuden. Når den bliver opblødt af vand, og kontaktfladen til vandet er stor, bliver modstanden også lav. Typisk under 1000 OHM.

Den gamle cykeldynamo er i højere grad en strømgenerator end en spændingsgenerator.  Når den ikke belastes af en pære og omdrejningstallet er stort, stiger spændingen.  Den kan vel blive over 30 V i spændingsspidserne. Det er vekselspænding, men ikke sinusform, så pas på med måling.

Så der er mulighed for en lammende strøm ved det beskrevne ekperiment med den omvendte cykel.


Det er en gammel erfaring at pærerne på en cykel kun kan holde længe når både for og bagpære belaster dynamoen. Med den ene alene, bliver spændingen for høj og den brænder hurtigere  over.

[Bent Andersen]

Jeg tvivler en del på denne historie.
Hvis vi taler om de gammeldags cykeldynamoer med form som en lille ølflaske (i aluminium) og med et riflet hjul i toppen der trykker mod dækket, så er spændingsangivelserne her helt ved siden af.

Jeg har skilt mange sådanne ad, og de var alle opbygget på samme måde:
Rotoren var en cylindrisk permanentmagnet, magnetiseret radialt nord-syd.
Statoren var mangepolet med blik"fingre" anbragt på langs omkring rotoren.

Alt i alt en helt normal enfaset AC generator med permanent magnetfelt.

Nominel spænding 6 V ved ca. 15 km/h, spændingen er proportional med hastigheden.

Mao, hvis man skal opnå f.eks. 30 V skal der trædes svarende til en hastighed på 75 km/h.

Muligt er det vel, meeen...

[harbst]

Hej bent
Sådan ,som du beskriver den vil den næppe give en sinusformet spændingskurve.
Jeg forstår din beskrivelse som om rotoren kun har to poler. en sydpol og en nordpol.
så kan statoren også kun have to poler, selv om der er mange noter med viklingen.


Når du så skriver 6 V er det lidt usikkert hvad du mener.

Det kan være effektiv værdi, hvad der er afgørende for en glødelampes middeleffekt, men som ikke kan måles med det gængse  universalinstrument.


 Ensrettet middelværdi er derimod en størrelse som  relaterer mere til magnetens og blikpakkens design.

Jeg skrev med fuldt overlæg spidsværdi, som ved sinusform er  ca 1,4 gange effektivværdien, men ved andre kurveformer kan være større.
Det er nok også spidsværdien, som betyder mest for den fysiologiske virkning. Det giver også en del af forklaringen på at vekselstrøm er farligere end jævnstrøm.

 Når du skriver at spændingen er proportional med omdrejningstallet, hvad grunder du så det på ?  Konstuktøren vil jo netop søge at lave en generator som med den rigtige belastning giver en konstant spænding.

Endelig går jeg ud fra at de 6V du skriver kun er ved belastning med standardglødelamperne til en cykel. De er jo ikke med ved den sommerspøg som HP skriver om.

[bovbjerg]

Sætningen "Spændingen er proportional med omdrejningstallet" får mig til at tænke på en sjov detalje ved det gamle danske veteranfly HT-1, som er bestykket med to WV motorer og kan ses på Stauning flymuseum.
På disse WV motorer, er tændingsystemet åbenbart ændret. For i stedet for strømfordeleren, er der sat en cykeldynamo (den flaskeformede alumodel) i hullet. Dette må vel så være giveren til omdrejningstælleren. Jeg er ikke klar over, hvordan tændingsystemet så ellers er udført.

[Sophiante]

Tænk, at en gammel cykeldynamo kan anvendes i en flyvemaskine!

Men iøvrigt er jeg enig med Bent, at spændingen fra en generator typisk er proportional med omdrejningerne.
Faktisk leverer generatoren ikke spænding men strøm - så ubelastet kan spændingen godt blive høj.

[harbst]

Ja i den simple model er spændingen proportional med omdrejningstallet.  Men man kan lave forskellige fiksfakserier for at holde den konstant.
Den moderne er da noget med halvledere.  Men dybe noter giver strømfortrængning i spolernes ledere. Denne effekt øges med frekvensen og dermed også med omdrejningstallet.
Det er med til at holde strøm og spænding mindre afhængig af omdrejningstallet.

Hvis man var rigtig smarte i flyvemaskinen ville man lave en måler der viste frekvens og ikke spænding.  Frekvensen er i hvert fald perfekt proportional med omdrejningstallet.

[SuperClaus]

Mon ikke også den moderne nav-dynamo på cykler er konstrueret med kraftige magneter?

Selvom det er lidt off-topic. VW boxermotorer er ofte brugt i små hjemmebyggede fly. De er luftkølede og har en perfekt pasform til et lille fly. Mange gange i halv størrelse (de skærer dem over og svejser sammen for at nøjes med 2 cylindre). 

Jeg ved at der er krav om dobbelttænding på fly, men kan også se at det ikke altid er tilfældet. Går ud fra at det er efter et bestemt årstal at kravet om dobbelttænding er gældende. Uanset kan det gamle tændingssystem på boxermotoren ikke genbruges, men hvordan det leder til en cykeldynamo som taktgiver kan jeg ikke lige forstå.

Tilføjet:
Her ses en motor med dobbelttænding installeret
http://www.zenithair.com/stolch701/pic07/vw-aeronaves.jpg

[HP]

Flere kommentarer til mine oplevelser med cykeldynamoens evner leder mig til at tro, at øvelserne kan opfattes som risikable - eller måske ligefrem farlige?
Jeg fristes til, som et praktisk forsøg, at gentage min barndoms leg med cykeldynamoen.
Hvis jeg forbinder mig med et par instrumenter kan måling af spænding og strøm nok foretages - og måske vise på hvilket tidspunkt opsamling af femøren fra vandet i spanden bliver umulig?
Er der virkelig reel fare forbundet med at gentage øvelsen?

Hilsen     HP

[Morten Jødal]

Faktisk leverer generatoren ikke spænding men strøm

Jeg er principielt uenig i dette synspunkt!
Udgangspunktet er Faradays induktionslov, som fortæller, at der i et lederstykke opbygges en spænding proportional med ændringen pr. tidsenhed i magnetisk flux ved lederstykket.
Loven gælder stadig!
Jeg har haft lejlighed til at opstille adskillige forsøg, der bekræftede induktionsloven - vel at mærke, når den eneste mulige strømaftager fra lederstykket var et voltmeter med høj indre modstand.

Det er indlysende, at i samme øjeblik lederstykket er en del af et kredsløb, så der går strøm gennem det, bliver spændingen ikke opbygget perfekt efter Faradays lov, da andre effekter træder ind.
I det gammeldags ringeapparat, jeg refererede til i mit første indlæg, opbygges en høj spænding ved afbrydelse af magneten, idet kredsløbet jo brydes samtidig. det sker ikke i en cykeldynamo, så apidsspændingen bliver formentlig mere beskeden - men kan stadig overstige de nominerede 6V betydeligt i en opstilling med meget større resistans end i det normale cykellygtekredsløb.

[jj-]

Er der virkelig reel fare forbundet med at gentage øvelsen?

Folk er forskellige og du tilhøre måske en' gruppe, som kan tåle meget strøm?
Jeg mener at have læst et eller andet sted, at man kan reducere evt. risiko ved at lade strømvejen gå fra højre hånd til højre fod?
Enkelte medlemmer af Stan Lee's SuperHumans kan tilsyneladende tåle utrolig meget?
Biba Struja on History Channel (The Electric_Battery Man From Serbia).mp4
https://www.youtube.com/watch?v=ganoF0akVig

Mvh jj

[harbst]

Det er almindelig termologi at  sige om en praktisk generator med stor indre impedans, at den leverer strøm. Det er fordi strømstyrken bliver næsten den samme uanset hvor stor belastning der tilsluttes . Indenfor de praktiske grænser forstås.
I følge Thevenin er en strømgenerator ækvivalent med en anden spændingsgenerator. De kan omregnes ved at variere indre impedanser.

 Faradayes induktion giver ikke nødvendigvis anledning til nogen spændigsforskel noget sted i kredsløbet.

 

[B Mønnike]

Til Super Claus

Dobbeltænding er obligatorisk (magnet og knikser med tændspole) i alle almindelige fly til og med "sportsfly. De sidste er ofte forsynet med 4 og  seks cylindrede boksermotorer.

Dobbelttænding er ikke et krav til motorsvævefly med 4 cylindrede Limbach motorer(ombyggede VW motorer) 65-75 HK og til Microlet fly med 30+ hestes Rotax, Briggs og Stratton og Kohlermotorer. Rotaxen er en tocylindret rækkemotor og de to næst er tocylindrede V motorer.

De fleste bokser motorer er firecylindrede.

Jeg har endnu ikke hørt om oversavede VW motorer, da 4 cylindrede krumtapper og knast aksler er anderledes end to cylindrede motores

De kendte af disse er Citroen 2CV og BMW motorcykel motorer der begge er forsøgt anvendt som fly motorer.