Pilsiz sonsuz el feneri

Dünyamızda pek çok insan ev laboratuvarlarında ve atölyelerde ev yapımı deneyler yapıyor. Bazıları için bu kendilerini göstermenin bir yoludur, bazıları için ise yeteneklerini geliştirme arzusudur. Peki ya bu aceleyle yapıştırılmış parçalardan yapılmış bir deneyse? Önemli olan cihazın veya devrenin çalışmasıdır. Bugün pratik olarak dizlerimizin üzerinde yapılan böyle bir buluşu analiz edeceğiz. Ancak sarsılmaz fizik ilkelerine ve inkar edilemeyecek kanunlara dayanmaktadır.

Pilsiz çalışan bir el fenerinden bahsedeceğiz. Belki birileri internette küçük bir şeyi ateşlemenize izin veren en basit Faraday jeneratörünü görmüştür. Işık yayan diyot. Voltun onda biri kadar bir başlangıç ​​​​voltajında ​​güç sağlayabilen, neredeyse bitmiş bir aküden, ototransformatörden ve transistörden oluşan düzenekler Işık yayan diyot 3V'de de artık nadir değildir.

Burada yazar biraz daha ileri giderek cihaz devresini modernize etti, bir doğrultucu, bir süper kapasitör ekledi (iyonlaştırıcı), direnç ve güç kaynağını tamamen ortadan kaldırır.Sonuç olarak el fenerinin çalışması çok daha istikrarlı ve verimli hale geldi. Ve kasayı birkaç dakika sallarsanız uzun süre şarj edilebilir NEDEN OLMUŞ. Nasıl çalışır? Hadi çözelim.

Çalışma prensibi

Cihaz, kendiniz monte edebileceğiniz birkaç indüktörden oluşur. Birincil indüktör aslında bir güç kaynağı olarak hizmet eder veya normal muadili olan pilin tamamen yerini alır. İçinde kalıcı mıknatıslardan oluşan bir çubuğun hareketi nedeniyle bir elektrik akımı indüklenir. Manyetik alandaki salınım hareketlerinden dolayı bobinden belli bir frekansta yayılan elektrik dalgaları yaratılır. Bir doğrultucu veya diyot köprüsü bunların dengelenmesine ve doğru akıma dönüştürülmesine yardımcı olur.

Depolama kapasitesi olmasaydı, böyle bir cihazın sürekli olarak sallanması gerekecekti; dolayısıyla devredeki bir sonraki eleman, pil gibi yeniden şarj edilebilen bir süper kapasitör olacaktı. Daha sonra, toroidal bir ferrit bobin ve iki sargıdan (taban ve toplayıcı) oluşan bir yükseltici transformatör veya voltaj dönüştürücü bağlanır. Dönüş sayısı aynı olabilir ve genellikle 20-50'dir. Transformatörün her iki sargının karşıt uçlarında bir orta bağlantı noktası ve transistöre giden üç çıkışı vardır. Ototransformatör, küçük akım darbelerini çalışma için yeterli olanlara dönüştürür NEDEN OLMUŞve bunları kontrol etmek için iki kutuplu bir transistör bağlanır. Benzer bir elektrik devresinin farklı kaynaklarda farklı isimleri vardır: joule hırsızı, blokaj jeneratörü, Faraday jeneratörü vb.

Ev yapımı ürünler için gerekli kaynak tabanı

Malzemeler:

• PVC boru, çap 20 mm;
• Bakır tel, çap – 0,5 mm;
• Düşük güçlü ters iletim transistörü;
• Neodimyum mıknatıslar yuvarlaktır, 15x3 mm boyutundadır;
• Diyot köprüsü veya doğrultucu 2W10;
• Direnç;
• Süper kapasitör veya iyonlaştırıcı 1F 5.5V
• Anahtar düğmesi;
• Işık yayan diyot 5V'de beyaz veya mavi;
• Şeffaf epoksi reçine tipi yapıştırıcı;
• Sıcak tutkal;
• Kontrplak parçaları, pamuk yünü;
• Bakır kablo izolasyonu.

• Havya;
• Sıcak tutkal tabancası;
• Metal için demir testeresi;
• Dosya, zımpara kağıdı.

El feneri yapma süreci

El fenerinin gövdesini PVC borulardan yapacağız. 16 cm uzunluğunda bir parça işaretleyin ve demir testeresi ile kesin.

Segmentin ortasından her yöne 1,5 cm işaretliyoruz. Bunun sonucunda 3 cm genişliğinde bir sarım alanı elde edilir.

Daha sonra 0,5 mm kesitli bir bakır tel alıyoruz, bir ucunu yaklaşık 10-15 cm uzunluğunda bırakıp teli el feneri gövdesi borusunun üzerine işaretlere göre elle sarıyoruz. Yarım bin turdan fazla, oldukça fazla sarmanız gerekecek. Bunlardan ilk birkaçı yapıştırıcıyla sabitlenebilir. Bobinlerin ilk sırasını birbirine sıkıca bastırıyoruz ve kesinlikle tutarlı hale getiriyoruz.

Maksimum noktalarında sarım yaklaşık yarım santimetre kalınlığında olmalıdır. Güvenilir lehimleme için telin her iki ucunu zımpara kağıdı ile temizliyoruz.

Bobinin hareketli manyetik çekirdeği katı olabilir veya parçalar halinde birleştirilebilir. Neodimyum mıknatıslar PVC borunun iç çapına göre seçilir. Manyetik çubuğun gerekli uzunluğu, bir elektrik akımının yaratılacağı titreşimler yoluyla deneysel olarak elde edilir.

Yazar, bu tür titreşimler için mümkün olduğu kadar rasyonel ve aynı zamanda sarımın genişliğine eşit bir uzunluk elde etmek için 3 mm kalınlığında on adet mıknatıs kullanmıştır.

[merkez]

Osiloskop ölçeğinde bir ve on mıknatısın titreşimlerinden elde edilen potansiyeller arasındaki farkı görebilirsiniz. Yazar, manyetik çubuğun salınımlarından 4,5V'luk bir voltaj aldı. Aynı zamanda sinüzoidin değişen frekans aralıklarındaki döngüselliğini de açıkça gösterir.

Bu aşamada yazarın örneğini takip ederek bobinin çıkış uçlarına doğrudan bir LED bağlayıp performansını kontrol edebilirsiniz. Fotoğrafta görebileceğiniz gibi LED, manyetik çubuğun hareketine ve oluşturduğu darbe akımına tepki verir.

Şimdi sallarken ellerinizle tutmamak için tüpün her iki ucunu da tıkamanız gerekiyor. Bunu yapmak için, aynı demir testeresini kullanarak birkaç kontrplak parçasını kesin, kenarlarını bir eğe ile işleyin, yumuşatmak için arka tarafını pamukla hizalayın ve düşmemeleri için tutkalın üzerine yerleştirin.

Doğrultucuyu bağlamanın zamanı geldi. Fotoğrafta gösterilen şema, dört kontağından hangisinin bobine bağlı olduğunu göstermektedir. Böyle bir diyot köprüsü, alternatif akımı alabilecek ve kesinlikle tek yönde doğru akımı iletebilecek kapasitededir.

Yükseltici bir ototransformatör, birincil bobinden gelen düşük spontan darbeleri, sarımlardan birinin (kollektör) kendi kendine indüksiyonu nedeniyle LED'i çalıştırmak için yeterli voltaja dönüştürmeye yardımcı olacaktır. Taban sargısına bağlı olduğundan süperkapasitöre yeterli miktarda sabit ve kararlı bir elektrik akımı sağlanacaktır. Direnç izin verilen değerlerin aşılmasını sınırlayacaktır. Yazar tarafından, bir osiloskopla giden sinyallerin ölçümleri kullanılarak deneysel olarak yeterli kapasiteye sahip bir kapasitör seçildi.

Bu devre, LED'e gelen elektrik akımını kontrol eden ters bipolar transistör ile kapatılır.Çok fazla parça olmadığı için devreyi kartsız monte edebilirsiniz. Anahtar düğmesini ototransformatörden gelen kontaklardan birine monte ediyoruz.

Yazar, doğaçlama el feneri tasarımını sıcak tutkal kullanarak birleştirmeyi ve aynı zamanda temas gruplarının yalıtımını iyileştirmeyi seçti. Anahtar düğmesi el feneri gövdesinin yanında bulunur. Yazar, devrenin ana elemanlarını uçlardan birinden üst üste yapıştırmıştır. Kapatma elemanı, koruyucu cam veya reflektörle güçlendirilebilen LED olarak kalır.

Yalnızca laboratuvar deneysel ev yapımı ürünler için uygun olan cihazın çirkin görünümüne rağmen, böyle bir el feneri oldukça işlevseldir ve bazen karanlığın kaybolmasına izin vermez. Böyle bir devreyi evde ve minimum maliyetle monte etmek kolaydır. Pillerin tamamen yokluğu, onu çeşitli acil durumlar için gerçekten kullanışlı bir cihaz haline getirir.

Videoyu izle