IGAVENE FARADAY TASKULAMP ILMA PATAREIDETA

Send

Meie maailmas tegeleb kodulaboratooriumides ja töökodades koduste katsetega päris palju inimesi. Mõne jaoks on see viis kinnitada endale, teiste jaoks soov oma võimeid arendada. Ja mis siis, kui see on kiiruga liimitud osade eksperiment. Peaasi, et seade või vooluahel peaks töötama. Täna analüüsime just sellist leiutist, mis on praktiliselt põlvili tehtud. See põhineb aga kõigutamatutel füüsika põhimõtetel ja seadustel, mida ei saa eitada.
See on umbes taskulamp, mis töötab ilma akudeta. Võib-olla nägi keegi juba Internetis kõige lihtsamat Faraday generaatorit, mis võimaldab teil mähises dirigendi mitme liigutuse korral sisse lülitada väikese LED-i. Peaaegu tühja aku, autotransformaatori ja transistori komplektid, mis on võimelised andma 3 V LED-i algpingega kümnendikvoltides, pole samuti haruldased.
Siin läks autor veidi kaugemale, uuendades seadme vooluringi, lisades alaldi, superkondensaatori (ionistori), takistuse ja kõrvaldades täielikult energiaallika. Selle tulemusel on taskulampi töö muutunud palju stabiilsemaks ja tõhusamaks. Ja kui ümbrist loksutatakse mitu minutit, saab seda LED-i pika aja jooksul laadida. Kuidas see töötab? Saame aru.

Tööpõhimõte

Seade koosneb mitmest induktiivpoolist, mille saate ise kokku panna. Primaarne induktiivpool töötab tegelikult energiaallikana või asendab täielikult selle tuttava kaaslase - aku. Seoses püsimagnetite varda liikumisega selles indutseeritakse elektrivool. Magnetväljas esinevate võnkeliigutuste tõttu tekivad mähisest teatud sagedusega elektrilained. Alaldi või dioodsild aitab neid stabiliseerida ja muundada alalisvooluks.
Ilma salvestusmahuta tuleks sellist seadet pidevalt raputada, seetõttu on vooluahela järgmine element superkondensaator, mida saab laadida aku tüübi järgi. Järgmisena ühendatakse astmeline trafo või pingemuundur, mis koosneb toroidsest ferriidimähist ja kahest mähist - alusest ja kollektorist. Pöörete arv võib olla sama ja tavaliselt 20-50. Trafol on keskpunktiühendus mõlema mähise vastaskülgedes ja kolm väljundit transistorile. Autotransformaator suurendab nõrga voolu impulsse LED-i tööks piisavaks ja nende juhtimiseks on ühendatud bipolaarne transistor. Sarnasel elektriskeemil on erinevates allikates erinevad nimed: džaulide varas, blokeeriv generaator, Faraday generaator jne.

Kodusteks vajalike ressursside baas

Materjalid:

PVC toru, läbimõõt 20 mm;
Vasktraat, läbimõõt - 0,5 mm;
Väikese võimsusega pöördjuhtivustransistor;
Neodüümmagnetid ümmargused, suurus 15x3 mm;
Dioodsild või alaldi 2W10;
Takisti;
Superkondensaator või Ionistor 1F 5,5 V
Nupplüliti;
LED valge või sinine 5 V juures;
Läbipaistev liimitüüpi epoksü;
Kuum liim;
Vineeritükid, puuvill;
Vase juhtmestik isoleeritud.

Tööriistad:

Jootekolb;
Kuum liimipüstol;
Metallist hakksaag;
Toimik, liivapaber.

Taskulampide valmistamise protsess

Taskulambi korpus on valmistatud PVC torust. Märgime 16 cm pikkuse segmendi ja lõikame selle metalli jaoks hasaraga.

Segmendi keskelt märkige 1,5 cm mõlemas suunas. Selgub 3 cm laiuse mähise tsoon.

Järgmisena võtame vasktraadi, mille ristlõige on 0,5 mm, jätame selle ühe otsa pikkuseks umbes 10–15 cm ja kerime traadi taskulampi torukorpusele vastavalt käsitsi märgistamisele. Tuul on vaja üsna palju, enam kui viissada pööret. Neist esimesi saab kinnitada liimiga. Mähise esimene rida on tihedalt üksteise vastu surutud ja muudame selle rangelt järjepidevaks.

Maksimaalsetes punktides peaks mähis olema umbes poole sentimeetri paksune. Puhastame traadi mõlemad otsad liivapaberiga usaldusväärse haardumise tagamiseks.

Mähise liikuv magnetiline südamik võib olla kas terviklik või osade kaupa kokku pandud. Neodüümi magnetid valitakse vastavalt PVC toru siseläbimõõdule. Eksperimentaalselt saadakse vajalik magnetvarda pikkus, mille võnkumiste abil luuakse elektrivool.

Autor kasutas selliseid vibreerimiste jaoks ratsionaalseima pikkuse saamiseks ja samal ajal mähise laiusega võrdseks kümme magneti paksusega 3 mm.

keskus

Ostsilloskoobi skaalal näete erinevust potentsiaalide vahel, mis saadakse ühe ja kümne magneti võnkumistest. Autor sai magnetvarda võnkumistest pinge 4,5 V. See näitab selgelt ka siinuslaine tsüklilisust erineva sagedusega intervallides.

Selles etapis on autori näite kohaselt võimalik ühendada LED otse mähise väljuvate otstega ja kontrollida selle toimimist. Nagu fotol näha, reageerib LED magnetmapi liikumisele ja selle enda loodud impulssvoolule.

Nüüd peate toru mõlemad otsad summutama, et mitte neid raputamise ajal kätega kinni hoida. Selle tegemiseks lõigake vineerist mõni laik välja, töödelge servad viiliga, töödelge servad viiliga, pange selga pehmendamiseks vatitups ja pange need liimile, nii et need ei kukuks välja.

Oli alaldi ühendamise kord. Fotol kujutatud diagramm näitab, millised kaks selle neljast kontaktist neljast on mähisega ühendatud. Selline dioodsild on võimeline vastu võtma vahelduvat voolu ja andma konstandi rangelt ühes suunas.

Järk-järguline autotransformaator aitab teisendada primaarmähise madalad spontaansed impulsid piisavaks pingeks, et LED saaks tööle ühe mähise - koguja - enda induktsiooni tõttu. Kuna see on ühendatud alusmähisega, antakse superkondensaatorile piisavas koguses konstantset ja stabiilset elektrivoolu. Takisti piirab lubatud väärtuste ületamist. Piisava mahutavusega kondensaatori valib autor ka eksperimentaalselt, kasutades väljuvate signaalide mõõtmist ostsilloskoobi abil.

See vooluring on suletud vastupidise juhtivusega bipolaarse transistoriga, mis juhib LED-i sissetulevat elektrivoolu. Vooluringi saab kokku panna ilma tahvlita, kuna detaile pole nii palju. Paigaldame lülitusnupu ühele autotransformaatorist tulevale kontaktile.

Autor eelistas monteerida oma improviseeritud taskulampide kujunduse kuumale liimile, parandades samal ajal kontaktgruppide isolatsiooni. Lülitusnupp asub taskulambi küljel. Autor kleepis vooluringi põhielemendid siiski ühest otsast üksteise külge. LED jääb lukustuselemendiks, mida saab kaunistada kaitseklaasi või helkuriga.

Vaatamata seadme tagasihoidlikule väljanägemisele, sobib ainult laboratoorseteks katsetusteks kodustes töödes, on selline taskulamp üsna funktsionaalne ja vajadusel ei lase pimedusel kaduda. Sellise skeemi kokkupanek pole kodus keeruline ja minimaalsete kulutustega. Ja täielik akude puudus teeb sellest tõeliselt kasuliku seadme erinevateks hädaolukordadeks.