פנס נצחי של פאראדיי ללא סוללות

Send

בעולמנו לא מעט אנשים עוסקים בניסויים תוצרת בית במעבדות ובסדנאות ביתיות. עבור חלקם זו דרך להצהיר על עצמם, עבור אחרים, רצון לפתח את יכולותיהם. ומה אם זה ניסוי של חלקים מודבקים בחופזה. העיקר שהמכשיר או המעגל צריכים לעבוד. היום ננתח בדיוק המצאה כזו, שנעשתה למעשה על הברכיים. עם זאת, הוא מבוסס על עקרונות וחוקי פיזיקה בלתי ניתנים לערעור שלא ניתן להכחישם.
מדובר בפנס שעובד ללא סוללות. אולי מישהו כבר ראה את גנרטור פאראדיי הפשוט ביותר באינטרנט, שמאפשר להדליק נורית לד קטנה מכמה תנועות של המוליך המתפתל. הרכבים מסוללה כמעט מתה, ממיר-טרנספורמטור וטרנזיסטור המסוגלים לספק נורית לד 3 וולט במתח ראשוני של עשיריות וולט אינם נדירים אף הם.
כאן המחבר הרחיק מעט יותר כששדרג את מעגל המכשירים, הוסיף מיישר, מזגן-על (יוניסטור), התנגדות, וביטול מוחלט של מקור הכוח. כתוצאה מכך, עבודת הפנס הפכה להיות הרבה יותר יציבה ויעילה. ואם התיק מטלטל מספר דקות, ניתן לחייב אותו למשך זמן פעולה ארוך של הלד. איך זה עובד? בואו נעשה את זה נכון.

עקרון עבודה

המכשיר מורכב מכמה משרנים, אותם תוכלו להרכיב בעצמכם. המשרן הראשי משמש למעשה כמקור כוח או מחליף לחלוטין את מקבילו המוכר - סוללה. בגלל תנועתו של מוט מגנטים קבוע בו, נוצר זרם חשמלי. עקב תנועות תנודות בשדה מגנטי, נוצרים גלים חשמליים הנובעים מהסליל בתדר מסוים. מיישר או גשר דיודה עוזר לייצב אותם ולהמיר לזרם ישר.
ללא כושר האחסון, מכשיר כזה היה צריך לטלטל כל הזמן, ולכן האלמנט הבא במעגל הוא מזגן-על, המסוגל להטעין לפי סוג הסוללה. בשלב הבא מחובר שנאי מדרגה או ממיר מתח, המורכב מסליל פריט טורואידי ושני פיתולים - הבסיס והאספן. מספר הפניות עשוי להיות זהה, ולרוב הוא 20-50. לשנאי חיבור נקודת אמצע בקצוות הנגדים של שתי הפיתולים, ושלוש יציאות לטרנזיסטור. השנאי האוטומטי מגדיל את פעימות הזרם הדלות מספיקות כדי שה- LED יעבוד, וטרנזיסטור דו קוטבי מחובר כדי לשלוט בהם. למעגל חשמל דומה יש שמות שונים במקורות שונים: גנב של ג'ול, גנרטור חוסם, גנרטור פאראדיי וכו '.

בסיס המשאבים הדרוש לבית תוצרת בית

חומרים:

צינור PVC בקוטר 20 מ"מ;
חוט נחושת, קוטר - 0.5 מ"מ;
טרנזיסטור מוליכות הפוכה בהספק נמוך;
מגנטים Neodymium עגולים, גודל 15x3 מ"מ;
גשר דיודה או מיישר 2W10;
נגד;
דגם Supercapacitor או Ionistor 1F 5.5V
מתג כפתור;
LED לבן או כחול ב 5V;
אפוקסי מסוג דבק שקוף;
דבק חם;
חתיכות דיקט, כותנה;
חיווט נחושת בבידוד.

כלים

ברזל הלחמה;
אקדח דבק חם;
מסור למתכת;
קובץ, נייר זכוכית.

תהליך ייצור פנס

גוף הפנס יהיה עשוי מצינור PVC. אנו מסמנים קטע באורך 16 ס"מ, וחותכים אותו עם מסור למתכת.

ממרכז הקטע סמנו 1.5 ס"מ לכל כיוון. מתברר אזור לרוחב מתפתל 3 ס"מ.

בשלב הבא אנו לוקחים חוט נחושת עם חתך רוחב של 0.5 מ"מ, משאירים את הקצה האחד שלו באורך של 10-15 ס"מ, ומפותלים את החוט אל גוף הצינור של הפנס בהתאם לסימון הידני. יהיה צורך להתפתל די הרבה, יותר מחמש מאות סיבובים. את החלקים הראשונים שבהם ניתן לתקן בעזרת דבק. השורה הראשונית של הסליל נלחצת בחוזקה זה לזה, ואנחנו הופכים אותה לעקבית בהחלט.

בנקודות מקסימליות, הסלילה צריכה להיות בעובי של כחצי סנטימטר. אנו מנקים את שני קצוות החוט בנייר זכוכית להדבקה אמינה.

הגרעין המגנטי הנע של הסליל יכול להיות אינטגרלי או מורכב בחלקים. מגנטים ניאודימיום נבחרים בהתאם לקוטר הפנימי של צינור ה- PVC. האורך הדרוש של המוט המגנטי מתקבל באופן ניסיוני, באמצעות תנודות אשר ייווצר זרם חשמלי.

המחבר השתמש בעשרה מגנטים בעובי של 3 מ"מ כדי להשיג את האורך הרציונאלי המרבי עבור תנודות כאלה, ובאותו הזמן שווה לרוחב המתפתל.

מרכז

בסולם האוסילוסקופ ניתן לראות את ההבדל בין הפוטנציאלים המתקבלים מתנודות מגנט אחד לעשרה. המחבר קיבל מתח של 4.5 וולט מתנודות של המוט המגנטי. זה גם מראה בבירור את המחזוריות של גל הסינוס במרווחי תדרים משתנים.

בשלב זה, על פי הדוגמא של הכותב, ניתן לחבר נורית LED ישירות לקצוות הסלילים היוצאים, ולבדוק את מידת הפעולה שלה. כפי שניתן לראות בתמונה, נורית LED מגיבה לתנועת המוט המגנטי, וזרם הדופק שנוצר על ידי עצמו.

עכשיו אתה צריך לעמעם את שני קצוות הצינור כדי לא להחזיק אותם בידיים שלך תוך כדי רועד. לשם כך, השתמש באותה מסור לחתוך כמה כתמים מהדיקט, עבד את הקצוות בקובץ, הניח ספוגית כותנה על הגב לריכוך והניח אותם על דבק כדי שלא ייפלו.

הגיע התור לחבר את המיישר. התרשים המוצג בתצלום מראה אילו שניים מארבעת המגעים מתוך ארבעה מחוברים לסליל. גשר דיודה כזה מסוגל לקבל זרם חילופי, ולתת קבוע בכיוון אחד.

טרנספורמטור האוטומטי שלב יעזור להמיר פולסים ספונטניים נמוכים מהסליל הראשוני למתח מספיק כדי שה- LED יעבוד כתוצאה מהשראה עצמית של אחד הנפתולים - אספן. מכיוון שהוא מחובר לסלילת הבסיס, יועבר זרם חשמלי קבוע ויציב למזגן העל בכמות מספקת. הנגד יגביל את עודף הערכים המותרים. קבלים בעלי קיבולת מספקת נבחרים גם באופן ניסיוני על ידי המחבר תוך שימוש במדידות של אותות יוצאים באמצעות אוסצילוסקופ.

הטרנזיסטור הדו קוטבי של מוליכות הפוכה סוגר מעגל זה, השולט על הזרם החשמלי הנכנס לנורת לד. אתה יכול להרכיב את המעגל ללא לוח, מכיוון שאין כל כך הרבה חלקים. אנו מתקינים את כפתור המתג באחד מאנשי הקשר שמגיע מהשנאי האוטומטי.

הכותב העדיף להרכיב את עיצוב הפנס המאולתר שלו על דבק חם, תוך שיפור בידוד קבוצות המגע. כפתור המתג ממוקם בצד הפנס. עם זאת, המחבר הדביק זה את זה את אחד האלמנטים העיקריים של המעגל. נורת הלד נשארת אלמנט הנעילה, הניתן לגמישות באמצעות זכוכית מגן או משקף.

למרות המראה הבלתי יומרני של המכשיר, שמתאים רק לעבודות תוצרת בית במעבדה, פנס כזה הוא פונקציונלי למדי ובמידת הצורך לא יאפשר לחושך להיעלם. להרכיב תכנית כזו אינו קשה בבית ובעלות מינימלית. והיעדר מוחלט של סוללות הופך אותו למכשיר שימושי באמת למקרי חירום שונים.