EEUWIGE FARADAY-ZAKLAMP ZONDER BATTERIJEN

Send

In onze wereld zijn heel wat mensen bezig met zelfgemaakte experimenten in thuislaboratoria en workshops. Voor sommigen is dit een manier om zichzelf te laten gelden, voor anderen een verlangen om hun vaardigheden te ontwikkelen. En wat als dit een experiment is van haastig gelijmde onderdelen. Het belangrijkste is dat het apparaat of circuit zou moeten werken. Vandaag zullen we precies zo'n uitvinding analyseren, praktisch op onze knieën. Het is echter gebaseerd op onwrikbare principes en natuurwetten die niet kunnen worden ontkend.
Het gaat om een zaklamp die zonder batterijen werkt. Misschien heeft iemand de eenvoudigste Faraday-generator op internet al gezien, waarmee u een kleine LED kunt laten branden door verschillende bewegingen van de geleider in de wikkeling. Samenstellingen van een bijna lege batterij, een autotransformator en een transistor, die in staat zijn om een 3V-LED te leveren met een beginspanning van tienden van een volt zijn ook niet ongewoon.
Hier ging de auteur een beetje verder door het apparaatcircuit te upgraden, een gelijkrichter, supercondensator (ionistor), weerstand toe te voegen en de stroombron volledig te elimineren. Als gevolg hiervan is het werk van de zaklamp veel stabieler en efficiënter geworden. En als de behuizing enkele minuten wordt geschud, kan deze gedurende een lange gebruiksduur van de LED worden opgeladen. Hoe werkt het Laten we het goed doen.

Werkingsprincipe

Het apparaat bestaat uit verschillende smoorspoelen, die u zelf kunt samenstellen. De primaire inductor dient eigenlijk als een stroombron of vervangt zijn vertrouwde tegenhanger - een batterij. Door de beweging van een staaf permanente magneten erin wordt een elektrische stroom opgewekt. Vanwege oscillerende bewegingen in een magnetisch veld worden elektrische golven gegenereerd die met een bepaalde frequentie uit de spoel komen. Gelijkrichter of diodebrug helpt ze te stabiliseren en om te zetten in gelijkstroom.
Zonder een opslagtank zou een dergelijk apparaat constant moeten worden geschud, daarom is het volgende element in het circuit een supercondensator die kan worden opgeladen door het type batterij. Vervolgens wordt een step-up transformator of spanningsomvormer aangesloten, die bestaat uit een torusvormige ferrietspoel en twee wikkelingen - de basis en de collector. Het aantal beurten kan hetzelfde zijn en is meestal 20-50. De transformator heeft een middelpuntaansluiting aan de tegenovergestelde uiteinden van beide wikkelingen en drie uitgangen naar de transistor. De autotransformator verhoogt de magere stroompulsen tot voldoende om de LED te laten werken, en een bipolaire transistor is verbonden om deze te regelen. Een vergelijkbaar elektrisch circuit heeft verschillende namen in verschillende bronnen: een dief van joules, een blokkeergenerator, een Faraday-generator, enz.

De benodigde bronnen voor zelfgemaakt

materialen:

PVC buis, diameter 20 mm;
Koperdraad, diameter - 0,5 mm;
Omgekeerde geleidbaarheidstransistor met laag vermogen;
Neodymium-magneten rond, afmeting 15x3 mm;
Diodebrug of gelijkrichter 2W10;
weerstand;
Supercondensator of ionistor 1F 5,5 V
Knop schakelaar;
LED wit of blauw op 5V;
Transparante lijm type epoxy;
Hete lijm;
Stukken multiplex, katoen;
Koperen bedrading geïsoleerd.

instrumenten:

Soldeerbout;
Heet lijmpistool;
Metaalzaag voor metaal;
Bestand, schuurpapier.

Zaklamp productieproces

Het zaklamplichaam zal van pvc-pijp worden gemaakt. We markeren een segment van 16 cm lang en snijden het met een ijzerzaag voor metaal.

Markeer vanuit het midden van het segment 1,5 cm in elke richting. Het blijkt een zone te zijn voor een wikkeling van 3 cm breed.

Vervolgens nemen we een koperdraad met een doorsnede van 0,5 mm, laten we een uiteinde ervan ongeveer 10-15 cm lang en wikkelen de draad op het buislichaam van de zaklamp volgens de handmatige markering. Het zal nodig zijn om behoorlijk veel te winden, meer dan vijfhonderd beurten. De eerste paar kunnen met lijm worden bevestigd. De eerste rij van de spoel wordt strak tegen elkaar gedrukt en we maken deze strikt consistent.

Op maximale punten moet de wikkeling ongeveer een halve centimeter dik zijn. We reinigen beide uiteinden van de draad met schuurpapier voor betrouwbare hechting.

De bewegende magnetische kern van de spoel kan integraal zijn of in delen worden geassembleerd. Neodymium-magneten worden gekozen op basis van de binnendiameter van de PVC-buis. De benodigde lengte van de magnetische staaf wordt experimenteel verkregen, door de trillingen waarvan een elektrische stroom zal worden gecreëerd.

De auteur gebruikte tien magneten met een dikte van 3 mm om de maximale rationele lengte voor dergelijke trillingen te verkrijgen, en tegelijkertijd gelijk aan de breedte van de wikkeling.

centrum

Op de schaal van de oscilloscoop zie je het verschil tussen de potentialen verkregen uit de oscillaties van één en tien magneten. De auteur ontving een spanning van 4,5 V door oscillaties van de magnetische staaf. Het toont ook duidelijk de cycliciteit van de sinusgolf in de intervallen met variërende frequentie.

In dit stadium is het volgens het voorbeeld van de auteur mogelijk om een LED rechtstreeks op de uitgaande uiteinden van de spoel aan te sluiten en de bruikbaarheid te controleren. Zoals te zien is op de foto, reageert de LED op de beweging van de magnetische staaf en de door deze zelf gecreëerde pulsstroom.

Nu moet je beide uiteinden van de buis dempen om ze niet met je handen vast te houden tijdens het schudden. Gebruik hiervoor dezelfde ijzerzaag om een paar plekken uit het triplex te verwijderen, verwerk de randen met een vijl, leg een wattenstaafje op de achterkant om zacht te worden en leg ze op lijm zodat ze er niet uit vallen.

Het was de beurt om de gelijkrichter aan te sluiten. Het diagram op de foto laat zien welke twee van de vier contacten op vier verbonden zijn met de spoel. Een dergelijke diodebrug kan wisselstroom ontvangen en een constante strikt in één richting geven.

De step-up autotransformator helpt bij het omzetten van lage spontane pulsen van de primaire spoel naar voldoende spanning om de LED te laten werken vanwege zelfinductie van een van de wikkelingen - collector. Omdat het is aangesloten op de basiswikkeling, wordt een constante en stabiele elektrische stroom in voldoende hoeveelheid aan de supercondensator geleverd. De weerstand beperkt de overschrijding van de toegestane waarden. Een condensator met voldoende capaciteit wordt ook experimenteel geselecteerd door de auteur met behulp van metingen van uitgaande signalen door een oscilloscoop.

Dit circuit wordt gesloten door een bipolaire transistor met omgekeerde geleidbaarheid, die de binnenkomende elektrische stroom naar de LED regelt. Je kunt het circuit zonder een bord samenstellen, omdat er niet zoveel onderdelen zijn. We installeren de schakelknop op een van de contacten die afkomstig zijn van de autotransformator.

De auteur gaf er de voorkeur aan zijn geïmproviseerde zaklampontwerp op hete lijm te monteren, terwijl de isolatie van contactgroepen werd verbeterd. De schakelknop bevindt zich aan de zijkant van de zaklamp. De auteur heeft de hoofdelementen van het circuit echter aan elkaar geplakt vanaf een van de uiteinden. De LED blijft het vergrendelingselement, dat kan worden veredeld met beschermglas of een reflector.

Ondanks het pretentieloze uiterlijk van het apparaat, alleen geschikt voor laboratorium-experimenteel zelfgemaakt werk, is een dergelijke zaklamp behoorlijk functioneel en zal, indien nodig, de duisternis niet laten verdwijnen. Een dergelijk schema samenstellen is niet moeilijk thuis en tegen minimale kosten. En het volledige gebrek aan batterijen maakt het een echt nuttig apparaat voor verschillende noodsituaties.