EVIG FARADAY LOMMELYGTE UDEN BATTERIER

Send

I vores verden er mange mennesker engageret i hjemmelavede eksperimenter i hjemmelaboratorier og workshops. For nogle er dette en måde at hævde sig selv for andre et ønske om at udvikle deres evner. Og hvad nu hvis dette er et eksperiment med hurtigt limede dele. Det vigtigste er, at enheden eller kredsløbet skal fungere. I dag vil vi analysere netop sådan en opfindelse, praktisk taget lavet på vores knæ. Det er dog baseret på urokkelige principper og fysiske love, som ikke kan nægtes.
Det handler om en lommelygte, der fungerer uden batterier. Måske har nogen allerede set den enkleste Faraday-generator på Internettet, som giver dig mulighed for at tænde en lille LED fra flere bevægelser af lederen i viklingen. Samlinger fra et næsten død batteri, en autotransformator og en transistor, der er i stand til at levere en 3V LED ved en indledende spænding på tiendedele af en volt, er heller ikke ualmindelige.
Her gik forfatteren lidt videre ved at opgradere enhedskredsløbet, tilføje en ensretter, superkapacitor (ionistor), modstand og helt eliminere strømkilden. Som et resultat er lommelygtenes arbejde blevet meget mere stabilt og effektivt. Og hvis sagen rystes i flere minutter, kan den oplades i lang tid af LED-betjening. Hvordan fungerer det? Lad os få det rigtigt.

Arbejdsprincip

Enheden består af flere induktorer, som du selv kan samle. Den primære induktor fungerer faktisk som en strømkilde eller erstatter fuldstændigt det velkendte modstykke - et batteri. På grund af bevægelsen af en stang med permanente magneter i den induceres en elektrisk strøm. På grund af svingende bevægelser i et magnetfelt genereres elektriske bølger, der udsendes fra spolen med en bestemt frekvens. Likretter eller diode bridge hjælper med at stabilisere dem og konvertere til jævnstrøm.
Uden en lagringstank skulle en sådan enhed konstant rystes, derfor er det næste element i kredsløbet en superkapacitor, der kan genoplades efter batteritypen. Dernæst tilsluttes en step-up transformer eller spændingskonverter, der består af en toroidal ferritspole og to viklinger - basen og opsamleren. Antallet af sving kan være det samme og er normalt 20-50. Transformatoren har en midtpunktforbindelse i de modsatte ender af begge viklinger og tre udgange til transistoren. Autotransformatoren øger den magre strømimpulser til at være tilstrækkelig til at LED'en fungerer, og en bipolær transistor er forbundet til at styre dem. Et lignende elektrisk kredsløb har forskellige navne i forskellige kilder: en tyv af joules, en blokeringsgenerator, en Faraday-generator osv.

Den nødvendige ressourcebase til hjemmelavet

materialer:

PVC-rør, diameter 20 mm;
Kobbertråd, diameter - 0,5 mm;
Transistor med lav effekt på omvendt ledningsevne;
Neodymmagneter runde, størrelse 15x3 mm;
Diodebro eller ensretter 2W10;
modstand;
Superkapacitor eller Ionistor 1F 5.5V
Knapkontakt;
LED hvid eller blå ved 5V;
Transparent klæbende type epoxy;
Varm lim;
Stykker af krydsfiner, bomuld;
Kobberledninger isoleret.

instrumenter:

Loddejern;
Varm limpistol;
Bagsag til metal;
Fil, sandpapir.

Lommelygtefremstillingsproces

Lommelygtehuset er lavet af PVC-rør. Vi markerer et segment 16 cm langt og klipper det med en bagesav til metal.

Fra segmentets centrum markeres 1,5 cm i hver retning. Det viser sig en zone for en svingete 3 cm bred.

Dernæst tager vi en kobbertråd med et tværsnit på 0,5 mm, lader den ene ende af den være ca. 10-15 cm lang, og vikle ledningen på lommelygten på lommelygten i henhold til den manuelle markering. Det vil være nødvendigt at vinde ganske meget, mere end fem hundrede omdrejninger. De første par af dem kan fastgøres med lim. Den første række af spolen presses tæt mod hinanden, og vi gør den strengt konsistent.

Ved maksimale punkter skal viklingen være cirka en halv centimeter tyk. Vi renser begge ender af tråden med sandpapir for pålidelig vedhæftning.

Spolens bevægende magnetiske kerne kan enten være integreret eller samlet i dele. Neodymmagneter vælges i henhold til PVC-rørets indre diameter. Den nødvendige længde af magnetstangen opnås eksperimentelt gennem de svingninger, som der oprettes en elektrisk strøm på.

Forfatteren brugte ti magneter med en tykkelse på 3 mm for at få den maksimale rationelle længde for sådanne vibrationer og på samme tid lig med bredden på viklingen.

center

På skalaen fra oscilloskopet kan du se forskellen mellem potentialerne opnået fra svingningerne i en og ti magneter. Forfatteren modtog en spænding på 4,5V fra svingninger i magnetstangen. Det viser også tydeligt cyklusiteten af sinusbølgen i intervaller med varierende frekvens.

I henhold til forfatterens eksempel er det muligt at tilslutte en LED direkte til spolens udgående ender og kontrollere dens funktionsevne. Som det kan ses på billedet, reagerer LED på bevægelsen af magnetstangen, og den impulsstrøm, der oprettes af den selv.

Nu skal du dæmpe begge ender af røret for ikke at holde dem med dine hænder, mens du ryster. For at gøre dette skal du bruge den samme båndsav til at skære et par pletter ud af krydsfiner, behandle kanterne med en fil, læg en vatpind på bagsiden for at blødgøre og lægge dem på lim, så de ikke falder ud.

Det var tur til at forbinde ensretteren. Diagrammet, der er vist på billedet, viser, hvilke to af dets fire kontakter ud af fire er forbundet med spolen. En sådan diodebro er i stand til at modtage vekselstrøm og give en konstant strengt i en retning.

Den trinvise autotransformator hjælper med at konvertere lave spontane impulser fra den primære spole til tilstrækkelig spænding til, at LED'en fungerer på grund af selvinduktion af en af viklingerne - samleren. Da den er tilsluttet basisviklingen, tilføres en konstant og stabil elektrisk strøm til superkapacitoren i tilstrækkelig mængde. Modstanden begrænser overskridelsen af tilladte værdier. En kondensator med tilstrækkelig kapacitet vælges også eksperimentelt af forfatteren ved hjælp af målinger af udgående signaler ved hjælp af et oscilloskop.

Dette kredsløb lukkes af en bipolær transistor med omvendt konduktivitet, der styrer den indkommende elektriske strøm til LED. Du kan samle kredsløbet uden et bord, da der ikke er så mange dele. Vi installerer afbryderknappen på en af kontakterne, der kommer fra autotransformatoren.

Forfatteren foretrak at samle sit improviserede lommelygtsdesign på varm lim, mens han forbedrede isolering af kontaktgrupper. Skifteknappen er placeret på siden af lommelygten. Forfatteren indsatte imidlertid hovedelementerne i kredsløbet på hinanden fra en af enderne. Lysdioden forbliver låseelementet, der kan forstærkes med beskyttelsesglas eller en reflektor.

På trods af enhedens uhøjtidelige udseende, der kun er egnet til laboratorie- og eksperimentel hjemmelavet arbejde, er en sådan lommelygte fuldt funktionsdygtig og vil om nødvendigt ikke lade mørket forsvinde. At samle en sådan ordning er ikke vanskeligt derhjemme og til minimale omkostninger. Og den komplette mangel på batterier gør det til en virkelig nyttig enhed til forskellige nødsituationer.