MŪŽĪGĀ FARADAY LUKTURĪTIS BEZ BATERIJĀM

Send

Mūsu pasaulē diezgan daudz cilvēku nodarbojas ar mājas eksperimentiem mājas laboratorijās un darbnīcās. Dažiem tas ir veids, kā apliecināt sevi, citiem - vēlmi attīstīt savas spējas. Ko darīt, ja tas ir steigā pielīmētu detaļu eksperiments. Galvenais ir tas, ka ierīcei vai shēmai vajadzētu darboties. Šodien mēs analizēsim tikai šādu izgudrojumu, kas praktiski veikts uz mūsu ceļgaliem. Tomēr tā pamatā ir nesatricināmi fizikas principi un likumi, kurus nevar noliegt.
Tas ir par lukturīti, kas darbojas bez baterijām. Varbūt kāds jau ieraudzīja vienkāršāko Faraday ģeneratoru internetā, kas ļauj iedegt nelielu LED no vairākām diriģenta kustībām tinumā. Retāk sastopami arī mezgli no gandrīz iztukšota akumulatora, autotransformatora un tranzistora, kas spēj piegādāt 3V gaismas diodi pie sākotnējā sprieguma, kas ir desmitdaļas voltu.
Šeit autors devās nedaudz tālāk, uzlabojot ierīces shēmu, pievienojot taisngriezi, superkondensatoru (jonistoru), pretestību un pilnībā izslēdzot enerģijas avotu. Tā rezultātā lukturīša darbs ir kļuvis daudz stabilāks un efektīvāks. Un, ja lietu sakrata vairākas minūtes, to var uzlādēt ilgu LED darbības laiku. Kā tas darbojas? Pareizosim.

Darba princips

Ierīce sastāv no vairākiem induktoriem, kurus varat pats salikt. Primārais induktors faktiski kalpo kā strāvas avots vai pilnībā aizstāj jau pazīstamo kolēģi - akumulatoru. Pastāvīgo magnētu stieņa kustības dēļ tajā tiek ierosināta elektriskā strāva. Svārstīgu kustību dēļ magnētiskajā laukā rodas elektriski viļņi, kas iziet no spoles ar noteiktu frekvenci. Taisngriezis vai diožu tilts palīdz tos stabilizēt un pārveidot līdzstrāvā.
Ja nebūtu atmiņas ietilpības, šāda ierīce būtu nepārtraukti krata, tāpēc nākamais shēmas elements ir superkondensators, ko var uzlādēt pēc akumulatora veida. Tālāk tiek pievienots pakāpju transformators vai sprieguma pārveidotājs, kas sastāv no toroidālā ferīta spoles un diviem tinumiem - pamatnes un kolektora. Pagriezienu skaits var būt vienāds, un parasti tas ir 20-50. Transformatoram ir viduspunkta savienojums abu tinumu pretējos galos un trīs izejas uz tranzistoru. Autotransformators palielina nelielas strāvas impulsus līdz pietiekamam, lai LED darbotos, un to kontrolei ir pievienots bipolārs tranzistors. Līdzīgai elektriskajai shēmai dažādos avotos ir dažādi nosaukumi: džoulu zaglis, bloķējošais ģenerators, Faraday ģenerators utt.

Nepieciešamā resursu bāze pašdarinātam

Materiāli:

PVC caurule, diametrs 20 mm;
Vara stieple, diametrs - 0,5 mm;
Zema jaudas reversās vadītspējas tranzistors;
Neodīma magnēti apaļi, izmērs 15x3 mm;
Diode tilts vai taisngriezis 2W10;
Rezistors;
Superkondensators vai Ionistor 1F 5,5 V
Pogas slēdzis;
LED balts vai zils pie 5 V;
Caurspīdīga līme epoksīda;
Karstā līme;
Saplākšņa gabali, kokvilna;
Vara vadu izolācija.

Rīki:

Lodāmurs;
Karstās līmes pistoli;
Lāpstiņa metālam;
Datne, smilšpapīrs.

Lukturu izgatavošanas process

Lukturīša korpuss būs izgatavots no PVC caurules. Mēs atzīmējam 16 cm garu segmentu un sagriež to ar metāla zāģu.

No segmenta centra atzīmējiet 1,5 cm katrā virzienā. Izrādās 3 cm plata zona tinumam.

Tālāk mēs ņemam vara stiepli ar 0,5 mm šķērsgriezumu, vienu tā galu atstājam apmēram 10–15 cm garu un saskaņā ar manuālo marķējumu stiepli pievelk uz lukturīša caurules korpusa. Būs jāpieliek diezgan daudz, vairāk nekā pieci simti pagriezienu. Pirmos dažus no tiem var piestiprināt ar līmi. Spoles sākotnējā rinda ir cieši saspiesta viena pret otru, un mēs to padarām stingri konsekventu.

Maksimālajos punktos tinumam jābūt apmēram puscentimetra biezam. Mēs notīrām abus stieples galus ar smilšpapīru, lai nodrošinātu uzticamu saķeri.

Spoles kustīgais magnētiskais serde var būt gan integrāls, gan samontēts pa daļām. Neodīma magnēti tiek izvēlēti atbilstoši PVC caurules iekšējam diametram. Eksperimentāli tiek iegūts nepieciešamais magnētiskā stieņa garums, kura svārstībās tiks izveidota elektriskā strāva.

Autors izmantoja desmit magnētus ar biezumu 3 mm, lai iegūtu maksimālu racionālu garumu šādām vibrācijām un vienlaikus vienādu ar tinuma platumu.

centrā

Osciloskopa skalā jūs varat redzēt atšķirību starp potenciāliem, kas iegūti no viena un desmit magnētu svārstībām. Autore saņēma magnētiskā stieņa svārstību rezultātā 4,5 V spriegumu. Tas arī skaidri parāda sinusoidālā viļņa cikliskumu mainīgās frekvences intervālos.

Šajā posmā pēc autora piemēra ir iespējams tieši savienot gaismas diodi ar spoles izejošajiem galiem un pārbaudīt tā darbību. Kā redzams fotoattēlā, gaismas diode reaģē uz magnētiskā stieņa kustību un paša radīto impulsa strāvu.

Tagad jums ir jāklāj abi caurules gali, lai tie netiktu turēti ar rokām kratīšanas laikā. Lai to izdarītu, izmantojiet to pašu zāģa zāģi, lai no saplākšņa izgrieztu dažus plankumus, apstrādājiet malas ar failu, aizmugurē nolieciet vates tamponu, lai mīkstinātu, un uzlieciet tos ar līmi, lai tie neizkristu.

Bija kārta pieslēgt taisngriezi. Fotoattēlā parādītā diagramma parāda, kuri divi no tā četriem kontaktiem no četriem ir savienoti ar spoli. Šāds diode tilts spēj saņemt maiņstrāvu, un tas dod konstanti stingri vienā virzienā.

Paātrinātais autotransformators palīdzēs pārveidot zemas spontānās impulsus no primārās spoles līdz pietiekamam spriegumam, lai LED darbotos viena tinuma - kolektora - pašindukcijas dēļ. Tā kā tas ir savienots ar pamat tinumu, superkondensatoram tiek piegādāts pietiekams daudzums pastāvīgas un stabilas elektriskās strāvas. Rezistors ierobežos pieļaujamo vērtību pārsniegumu. Autors eksperimentāli izvēlas arī pietiekamas ietilpības kondensatoru, izmantojot izejošo signālu mērījumus ar osciloskopa palīdzību.

Šo ķēdi aizver bipolārs apgrieztas vadītspējas tranzistors, kas kontrolē ienākošo elektrisko strāvu LED. Jūs varat montēt ķēdi bez tāfeles, jo to nav tik daudz. Mēs uzstādām slēdža pogu vienā no kontaktiem, kas nāk no autotransformatora.

Autore deva priekšroku montēt savu improvizēto lukturīša dizainu uz karstās līmes, vienlaikus uzlabojot kontaktu grupu izolāciju. Slēdža poga atrodas lukturīša pusē. Tomēr autors viens no otra galiem ielīmēja galvenos shēmas elementus. Gaismas diode paliek bloķēšanas elements, kuru var apdarināt ar aizsargājošu stiklu vai atstarotāju.

Neskatoties uz ierīces nepretenciozo izskatu, kas piemērota tikai laboratorijas eksperimentāliem mājas darbiem, šāds lukturītis ir diezgan funkcionāls un, ja nepieciešams, neļaus tumsai pazust. Šādas shēmas montāža nav grūta mājās un ar minimālām izmaksām. Un pilnīgais bateriju trūkums padara to par patiesi noderīgu ierīci dažādām ārkārtas situācijām.