IKUINEN FARADAY-TASKULAMPPU ILMAN PARISTOJA

Send

Meidän maailmassamme varsin monet ihmiset tekevät kotitekoisia kokeita kotilaboratorioissa ja työpajoissa. Joillekin tämä on tapa vakuuttaa itselleen, toisille halu kehittää kykyjään. Entä jos tämä on kiireellisesti liimattujen osien kokeilu. Tärkeintä on, että laitteen tai piirin pitäisi toimia. Tänään analysoimme juuri sellaista keksintöä, joka on tehty käytännössä polvillemme. Se perustuu kuitenkin horjumattomiin fysiikan periaatteisiin ja lakeihin, joita ei voida kieltää.
Kyse on taskulampusta, joka toimii ilman akkuja. Ehkä joku näki jo yksinkertaisimman Faraday-generaattorin Internetissä, jonka avulla voit sytyttää pienen ledin johtimen useista liikkeistä käämityksessä. Kokoonpanot melkein tyhjästä akusta, autotransformerista ja transistorista, jotka kykenevät syöttämään 3 V LED: n alkujännitteellä kymmenes voltin kymmenesosaa, eivät myöskään ole harvinaisia.
Täällä kirjoittaja meni hieman pidemmälle päivittämällä laitepiiriä, lisäämällä tasasuuntaaja, superkondensaattori (ionistori), vastus ja eliminoimalla virtalähde kokonaan. Seurauksena on, että taskulampun työstä on tullut paljon vakaampaa ja tehokkaampaa. Ja jos koteloa ravistetaan useita minuutteja, sitä voidaan ladata pitkään, kun LED toimii. Kuinka se toimii? Mennään oikein.

Toimintaperiaate

Laite koostuu useista induktoreista, jotka voit koota itse. Primaarinen induktori todella toimii virtalähteenä tai korvaa täysin sen tutun vastineen - akun. Koska siinä pysyvien magneettien sauva liikkuu, syntyy sähkövirta. Magneettisessa kentässä esiintyvien värähtelevien liikkeiden vuoksi syntyy sähköaaltoja, jotka lähtevät kelalta tietyllä taajuudella. Tasasuuntaaja tai diodisilta auttaa vakauttamaan niitä ja muuttamaan tasavirraksi.
Ilman säilytyskapasiteettia tällaista laitetta olisi jouduttava jatkuvasti ravistelemaan, joten seuraava piiri piirissä on superkondensaattori, joka pystyy latautumaan akkutyypin mukaan. Seuraavaksi liitetään asteittainen muuntaja tai jännitemuuntaja, joka koostuu toroidisesta ferriittikelasta ja kahdesta käämityksestä - pohjasta ja kollektorista. Käännösten lukumäärä voi olla sama, ja on yleensä 20-50. Muuntajalla on keskipisteyhteys molempien käämien vastakkaisissa päissä ja kolme lähtöä transistoriin. Autotransformeri lisää vähäiset virtapulssit riittäviksi, jotta LED toimii, ja bipolaaritransistori on kytketty niiden ohjaamiseksi. Samankaltaisella sähköpiirillä on eri nimet eri lähteissä: varas jouleista, estogeneraattori, Faraday-generaattori jne.

Tarvittava resurssipohja kotitekoisille

materiaalit:

PVC-putki, halkaisija 20 mm;
Kuparilanka, halkaisija - 0,5 mm;
Pienitehoinen käänteinen johtavuus transistori;
Neodyymimagneetit pyöreät, koko 15x3 mm;
Diodisilta tai tasasuuntaaja 2W10;
vastus;
Superkondensaattori tai ionistori 1F 5,5 V
Nappikytkin;
LED valkoinen tai sininen 5 V;
Läpinäkyvä liima-tyyppinen epoksi;
Kuuma liima;
Vanerinpalat, puuvilla;
Kupari johdotus eristettynä.

Instruments:

Juotosrauta;
Kuuma liima-ase;
Hakasahat metalliin;
Arkisto, hiekkapaperi.

Taskulampun valmistusprosessi

Taskulampun runko on valmistettu PVC-putkesta. Merkitsemme segmentin, jonka pituus on 16 cm, ja leikkaa se metallihakkurilla.

Merkitse segmentin keskustasta 1,5 cm kumpaankin suuntaan. Osoittautuu, että vyöhyke käämitykseen on 3 cm.

Seuraavaksi otamme kuparilangan, jonka poikkileikkaus on 0,5 mm, jätä sen toinen pää noin 10–15 cm pitkäksi ja käämitä lanka taskulampun putken runkoon manuaalisen merkinnän mukaisesti. On tarpeen kääntyä melko paljon, yli viisisataa käännöstä. Ne ensimmäiset voidaan kiinnittää liimalla. Kelan ensimmäinen rivi on painettu tiukasti toisiaan vasten, ja teemme siitä tiukasti yhdenmukaisen.

Suurimmissa kohdissa käämin tulee olla noin puoli senttimetriä paksu. Puhdistamme langan molemmat päät hiekkapaperilla luotettavan tartunnan varmistamiseksi.

Käämin liikkuva magneettinen ydin voi olla joko kiinteä tai koottu osiin. Neodyymimagneetit valitaan PVC-putken sisähalkaisijan mukaan. Tarvittava pituus magneettisauvaa saadaan kokeellisesti, jonka värähtelyjen avulla syntyy sähkövirta.

Kirjailija käytti kymmentä 3 mm: n magneettia saadakseen maksimaalisen rationaalipituuden tällaisille tärinöille ja samanaikaisesti käämin leveyden kanssa.

keskus

Oskilloskoopin asteikolla voit nähdä eron potentiaalien välillä, jotka saadaan yhden ja kymmenen magneettin värähtelyistä. Kirjailija sai 4,5 V: n jännitteen magneettisauvan värähtelyistä. Se osoittaa myös selvästi siniaallon syklisyyden vaihtelevan taajuuden välein.

Tässä vaiheessa kirjoittajan esimerkin mukaan on mahdollista kytkeä LED suoraan kelan lähteviin päihin ja tarkistaa sen toiminta. Kuten valokuvasta voidaan nähdä, LED reagoi magneettisauvan liikkeeseen ja sen itsensä luomaan pulssivirtoon.

Nyt sinun on tukahdutettava putken molemmat päät, jotta et pidä niitä käsillä ravistellen. Voit tehdä tämän samalla leivänpäällä leikataksesi muutamia pisteitä vanerista, käsittele reunat viilulla, laita puuvillapyyhe selälle pehmentääksesi ja laita ne liimalle, jotta ne eivät pudota.

Oli vuoro kytkeä tasasuuntaaja. Kuvassa näkyvä kaavio osoittaa, mitkä kaksi sen neljästä koskettimesta neljästä on kytketty kelaan. Tällainen diodisilta kykenee vastaanottamaan vaihtovirran ja antamaan vakion tiukasti yhteen suuntaan.

Vahvistettu automaattinen muuntaja auttaa muuntamaan matalat spontaanit pulssit ensiökäämiltä riittävään jännitteeseen, jotta LED toimii, johtuen yhden käämityksen - kollektorin - itsensä induktiosta. Koska se on kytketty pohjakäämiin, vakio ja vakaa sähkövirta syötetään superkondensaattoriin riittävästi. Vastus rajoittaa sallittujen arvojen ylittymisen. Kirjoittaja on myös valinnut kokeellisesti riittävän kapasiteetin kondensaattorin käyttämällä lähtevien signaalien mittauksia oskilloskoopilla.

Tämä piiri suljetaan käänteisen johtokyvyn bipolaarisella transistorilla, joka ohjaa LEDiin tulevaa sähkövirtaa. Voit koota piirin ilman levyä, koska osia ei ole niin paljon. Asennamme kytkinpainikkeen yhteen automaattimuuntajan tulevista koskettimista.

Kirjailija halusi koota improvisoidun taskulamppurakenteensa kuumalle liimalle parantaen samalla kontaktiryhmien eristystä. Kytkinpainike on taskulampun sivulla. Kirjailija kuitenkin liitti piirin pääelementit toisiinsa yhdestä päädystä. LED pysyy lukituselementtinä, joka voidaan houkutella suojalasilla tai heijastimella.

Huolimatta laitteen vaatimattomasta ulkonäöstä, joka soveltuu vain laboratoriokokeellisiin kotitehtäviin, tällainen taskulamppu on varsin toimiva eikä anna tarvittaessa pimeyden katoa. Tällaisen järjestelmän kokoaminen ei ole vaikea kotona ja pienin kustannuksin. Ja täydellinen paristojen puute tekee siitä todella hyödyllisen laitteen eri hätätilanteissa.