EVIG FARADAY FICKLAMPA UTAN BATTERIER

Send

I vår värld är en hel del människor engagerade i hemmagjorda experiment i hemlaboratorier och verkstäder. För vissa är detta ett sätt att hävda sig, för andra, en önskan att utveckla sina förmågor. Och vad händer om detta är ett experiment med hastigt limmade delar. Det viktigaste är att enheten eller kretsen ska fungera. Idag kommer vi att analysera just en sådan uppfinning, praktiskt taget på våra knän. Men det är baserat på oskakliga principer och fysiklagar som inte kan förnekas.
Det handlar om en ficklampa som fungerar utan batterier. Kanske någon redan såg den enklaste Faraday-generatoren på Internet, som låter dig tända en liten lysdiod från flera rörelser hos ledaren i lindningen. Montering från ett nästan dött batteri, en autotransformator och en transistor, som kan leverera en 3V LED vid en initial spänning på en tiondel av en volt är inte heller ovanliga.
Här gick författaren lite längre genom att uppgradera enhetens krets, lägga till en likriktare, superkapacitor (jonistor), motstånd och helt eliminera strömkällan. Som ett resultat har ficklampans arbete blivit mycket mer stabilt och effektivt. Och om ärendet skakas i flera minuter kan det laddas under lång tid att lysdioden fungerar. Hur fungerar det? Låt oss göra det rätt.

Arbetsprincip

Enheten består av flera induktorer som du kan montera själv. Den primära induktorn fungerar faktiskt som en strömkälla eller ersätter helt sin välkända motsvarighet - ett batteri. På grund av rörelsen av en stav med permanentmagneter i den induceras en elektrisk ström. På grund av svängande rörelser i ett magnetfält genereras elektriska vågor som kommer från spolen med en viss frekvens. Likriktare eller diodbrygga hjälper till att stabilisera dem och konvertera till likström.
Utan lagringskapacitet skulle en sådan anordning ständigt skakas, därför är nästa element i kretsen en superkapacitor, som kan laddas med batteritypen. Därefter ansluts en trapptransformator eller spänningsomvandlare, som består av en toroidal ferritspole och två lindningar - basen och kollektorn. Antalet varv kan vara detsamma och är vanligtvis 20-50. Transformatorn har en mittpunktanslutning i motsatta ändar av båda lindningarna och tre utgångar till transistorn. Autotransformatorn ökar de små strömpulserna tillräckligt för att lysdioden ska fungera, och en bipolär transistor är ansluten för att styra dem. En liknande elektrisk krets har olika namn i olika källor: en tjuv av joule, en blockerande generator, en Faraday-generator, etc.

Den nödvändiga resursbasen för hemlagad

material:

PVC-rör, diameter 20 mm;
Koppartråd, diameter - 0,5 mm;
Transistor med låg effekt omvänd ledningsförmåga;
Neodymmagneter runda, storlek 15x3 mm;
Diodbro eller likriktare 2W10;
resistor;
Supercapacitor eller Ionistor 1F 5.5V
Knappomkopplare;
LED vit eller blå vid 5V;
Transparent självhäftande epoxi;
Varmt lim;
Bitar av plywood, bomull;
Kopparledningar isolerat.

instrument:

Lödkolv;
Varm limpistol;
Säck för metall;
Arkiv, sandpapper.

Ficklampan tillverkningsprocess

Ficklampans kropp är tillverkad av PVC-rör. Vi markerar ett segment 16 cm långt och skär det med en bågsåg för metall.

Markera 1,5 cm i segmentets mitt i varje riktning. Det visar sig en zon för en lindning 3 cm bred.

Därefter tar vi en koppartråd med ett tvärsnitt på 0,5 mm, lämnar den ena änden av den cirka 10-15 cm lång och lindar tråden på ficklampans rörkropp enligt den manuella markeringen. Det kommer att vara nödvändigt att vinda ganska mycket, mer än femhundra varv. De första få av dem kan fixas med lim. Spirans första rad är hårt pressad mot varandra, och vi gör den strikt konsekvent.

Vid maximala punkter bör lindningen vara ungefär en halv centimeter tjock. Vi rengör båda ändarna av tråden med sandpapper för pålitlig vidhäftning.

Spolens rörliga magnetiska kärna kan vara antingen integrerad eller monterad i delar. Neodymmagneter väljs enligt PVC-rörets innerdiameter. Den nödvändiga längden på magnetstången erhålls experimentellt genom svängningarna som en elektrisk ström skapas.

Författaren använde tio magneter med en tjocklek av 3 mm för att få maximal rationell längd för sådana vibrationer, och samtidigt lika med lindningens bredd.

centrum

På skalan hos oscilloskopet kan du se skillnaden mellan potentialerna som erhållits från svängningarna i en och tio magneter. Författaren fick en spänning på 4,5V från magnetiska stavens svängningar. Det visar också tydligt sinusvågens cykliska intervall i varierande frekvens.

I detta skede är det enligt författarens exempel möjligt att ansluta en lysdiod direkt till spolens utgående ändar och kontrollera dess funktionsduglighet. Som framgår av fotot svarar lysdioden på magnetstångens rörelse och den pulsström som skapas av den själv.

Nu måste du dämpa båda ändarna av röret så att du inte håller dem med händerna medan du skakar. För att göra detta, använd samma bågsåg för att klippa ut några fläckar från plywood, bearbeta kanterna med en fil, lägg en bomullspinne på baksidan för att mjukas upp och lägg dem på lim så att de inte faller ut.

Det var tur att ansluta likriktaren. Diagrammet som visas på fotot visar vilka två av dess fyra kontakter av fyra som är anslutna till spolen. En sådan diodbrygga kan motta växelström och ger en konstant strikt i en riktning.

Upptrappande autotransformator hjälper till att konvertera låga spontana pulser från primärspolen till tillräcklig spänning för att lysdioden ska fungera på grund av självinduktion av en av lindningarna - kollektorn. Eftersom den är ansluten till baslindningen tillförs en konstant och stabil elektrisk ström till superkapacitorn i tillräcklig mängd. Motståndet kommer att begränsa överskottet av tillåtna värden. En kondensator med tillräcklig kapacitet väljs också experimentellt av författaren med hjälp av mätningar av utgående signaler med ett oscilloskop.

Denna krets stängs av en bipolär transistor med omvänd konduktivitet, som styr den inkommande elektriska strömmen till lysdioden. Du kan montera kretsen utan ett kort, eftersom det inte finns så många delar. Vi installerar omkopplarknappen på en av kontakterna från autotransformatorn.

Författaren föredrog att montera sin improviserade ficklampedesign på hett lim medan han förbättrade isolering av kontaktgrupper. Brytarknappen finns på sidan av ficklampan. Emellertid klistrade författaren huvudelementen i kretsen på varandra från en av ändarna. Lysdioden förblir låselementet, som kan fördjupas med skyddsglas eller reflektor.

Trots enhetens opretentiösa utseende, som endast är lämplig för laborationer och experimentellt hembakat arbete, är en sådan ficklampa fullt fungerande och, om nödvändigt, tillåter inte mörkret att försvinna. Att montera ett sådant system är inte svårt hemma och till minimal kostnad. Och den fullständiga bristen på batterier gör det till en verkligt användbar enhet för olika nödsituationer.