Sa ating mundo, napakaraming tao ang nakikibahagi sa mga eksperimento sa bahay sa mga laboratoryo at workshop sa bahay. Para sa ilan, ito ay isang paraan upang igiit ang kanilang sarili, para sa iba, ito ay isang pagnanais na paunlarin ang kanilang mga kakayahan. Paano kung ito ay isang eksperimento na ginawa mula sa dali-daling nakadikit na mga bahagi. Ang pangunahing bagay ay gumagana ang aparato o circuit. Ngayon ay susuriin natin ang gayong imbensyon, na halos ginawa sa ating mga tuhod. Gayunpaman, ito ay batay sa hindi matitinag na mga prinsipyo at mga batas ng pisika na hindi maaaring tanggihan.
Pag-uusapan natin ang tungkol sa isang flashlight na gumagana nang walang mga baterya. Marahil ay may nakakita na sa Internet ng pinakasimpleng generator ng Faraday, na nagpapahintulot sa iyo na mag-apoy ng maliit Light-emitting diode. Mga pagtitipon mula sa halos patay na baterya, autotransformer at transistor, na may kakayahang mag-power sa isang paunang boltahe ng ikasampu ng isang volt Light-emitting diode sa 3V ay hindi na rin karaniwan.
Narito ang may-akda ay lumayo nang kaunti, ginagawang makabago ang circuit ng aparato, pagdaragdag ng isang rectifier, isang supercapacitor (ionistor), paglaban at ganap na inaalis ang pinagmumulan ng kuryente.Bilang resulta, ang pagpapatakbo ng flashlight ay naging mas matatag at mahusay. At kung kalugin mo ang kaso sa loob ng ilang minuto, maaari itong ma-charge nang mahabang panahon LED. Paano ito gumagana? Alamin natin ito.
Prinsipyo ng operasyon
Ang aparato ay binubuo ng ilang mga inductor na maaari mong i-assemble sa iyong sarili. Ang pangunahing inductor ay talagang nagsisilbing pinagmumulan ng kuryente o ganap na pinapalitan ang karaniwan nitong katapat - ang baterya. Dahil sa paggalaw ng isang baras ng permanenteng magnet sa loob nito, ang isang electric current ay sapilitan. Dahil sa mga paggalaw ng oscillatory sa magnetic field, ang mga electric wave ay nilikha na nagmumula sa coil sa isang tiyak na dalas. Ang isang rectifier o diode bridge ay tumutulong na patatagin ang mga ito at i-convert ang mga ito sa direktang kasalukuyang.
Kung walang kapasidad ng imbakan, ang naturang aparato ay kailangang patuloy na inalog, kaya ang susunod na elemento sa circuit ay isang supercapacitor na maaaring ma-recharge tulad ng isang baterya. Susunod, ang isang step-up transpormer o boltahe converter ay konektado, na binubuo ng isang toroidal ferrite coil at dalawang windings - base at kolektor. Ang bilang ng mga pagliko ay maaaring pareho, at kadalasan ay 20-50. Ang transpormer ay may gitnang punto ng koneksyon sa magkabilang dulo ng parehong windings, at tatlong output sa transistor. Ang autotransformer ay nagdaragdag ng maliliit na kasalukuyang pulso sa mga sapat para sa operasyon LED, at isang bipolar transistor ay konektado upang kontrolin ang mga ito. Ang isang katulad na electrical circuit ay may iba't ibang mga pangalan sa iba't ibang mga mapagkukunan: joule thief, blocking generator, Faraday generator, atbp.
Ang kinakailangang mapagkukunang base para sa mga produktong gawang bahay
Mga materyales:
- PVC pipe, diameter 20 mm;
- Copper wire, diameter - 0.5 mm;
- Mababang-kapangyarihan reverse conduction transistor;
- Ang mga neodymium magnet ay bilog, sukat na 15x3 mm;
- Diode bridge o rectifier 2W10;
- risistor;
- Supercapacitor o ionistor 1F 5.5V
- Pindutan ng switch;
- Light-emitting diode puti o asul sa 5V;
- Transparent epoxy resin type adhesive;
- Mainit na pandikit;
- Mga piraso ng playwud, cotton wool;
- Pagkabukod ng mga kable ng tanso.
- Panghinang;
- Mainit na glue GUN;
- Hacksaw para sa metal;
- File, papel de liha.
Proseso ng paggawa ng flashlight
Gagawin namin ang katawan ng flashlight mula sa mga PVC pipe. Markahan ang isang segment na 16 cm ang haba at gupitin ito gamit ang isang hacksaw.
Mula sa gitna ng segment ay minarkahan namin ang 1.5 cm sa bawat direksyon. Nagreresulta ito sa isang paikot-ikot na lugar na 3 cm ang lapad.
Susunod, kumuha kami ng tansong wire na may cross-section na 0.5 mm, iwanan ang isang dulo na mga 10-15 cm ang haba, at i-wind ang wire papunta sa flashlight body tube ayon sa mga marka nang manu-mano. Kakailanganin mong magpahangin nang marami, higit sa kalahating libong liko. Ang unang ilan sa kanila ay maaaring maayos na may pandikit. Pinindot namin nang mahigpit ang paunang hilera ng mga coils laban sa isa't isa, at ginagawa itong mahigpit na pare-pareho.
Sa pinakamataas na punto nito ang paikot-ikot ay dapat na humigit-kumulang kalahating sentimetro ang kapal. Nililinis namin ang magkabilang dulo ng wire gamit ang papel de liha para sa maaasahang paghihinang.
Ang movable magnetic core ng coil ay maaaring maging solid o pinagsama sa mga bahagi. Ang mga neodymium magnet ay pinili ayon sa panloob na diameter ng PVC tube. Ang kinakailangang haba ng magnetic rod ay eksperimento na nakuha, sa pamamagitan ng mga vibrations kung saan ang isang electric current ay malilikha.
Gumamit ang may-akda ng sampung 3 mm na makapal na magnet upang makakuha ng haba na makatwiran hangga't maaari para sa naturang mga vibrations, at sa parehong oras ay katumbas ng lapad ng paikot-ikot.
Sa sukat ng oscilloscope makikita mo ang pagkakaiba sa pagitan ng mga potensyal na nakuha mula sa mga vibrations ng isa at sampung magnet. Nakatanggap ang may-akda ng boltahe na 4.5V mula sa mga oscillations ng magnetic rod. Malinaw din nitong ipinapakita ang cyclicity ng sinusoid sa pagitan ng iba't ibang frequency.
Sa yugtong ito, kasunod ng halimbawa ng may-akda, maaari mong ikonekta ang isang LED nang direkta sa mga dulo ng output ng coil at suriin ang pagganap nito. Tulad ng nakikita mo sa larawan, ang LED ay tumutugon sa paggalaw ng magnetic rod at ang kasalukuyang pulso na nilikha nito.
Ngayon ay kailangan mong isaksak ang magkabilang dulo ng tubo upang hindi mahawakan ang mga ito ng iyong mga kamay habang nanginginig. Upang gawin ito, gamitin ang parehong hacksaw upang gupitin ang ilang mga patch ng playwud, iproseso ang mga gilid gamit ang isang file, linya ang mga ito ng cotton wool sa likod na bahagi upang mapahina ang mga ito, at ilagay ang mga ito sa pandikit upang hindi mahulog.
Oras na para ikonekta ang rectifier. Ang diagram na ipinapakita sa larawan ay nagpapakita kung aling dalawa sa apat na contact nito ang konektado sa coil. Ang nasabing tulay ng diode ay may kakayahang tumanggap ng alternating current at naghahatid ng direktang kasalukuyang sa mahigpit na isang direksyon.
Ang isang step-up na autotransformer ay makakatulong na i-convert ang mga mababang kusang pulso mula sa pangunahing coil sa sapat na boltahe upang patakbuhin ang LED dahil sa self-induction ng isa sa mga windings - ang kolektor. Dahil ito ay konektado sa base winding, ang isang pare-pareho at matatag na electric current ay ibibigay sa supercapacitor sa sapat na dami. Ang risistor ay maglilimita sa labis ng mga pinahihintulutang halaga. Ang isang kapasitor na may sapat na kapasidad ay pinili din ng may-akda sa eksperimento gamit ang mga sukat ng mga papalabas na signal na may isang oscilloscope.
Ang circuit na ito ay sarado ng isang reverse bipolar transistor, na kumokontrol sa papasok na electric current sa LED.Maaari mong tipunin ang circuit nang walang board, dahil walang maraming bahagi. Ini-mount namin ang switch button sa isa sa mga contact na nagmumula sa autotransformer.
Pinili ng may-akda na tipunin ang kanyang improvised na disenyo ng flashlight gamit ang mainit na pandikit, habang sabay na pinapabuti ang pagkakabukod ng mga grupo ng contact. Ang switch button ay matatagpuan sa gilid ng katawan ng flashlight. Ang may-akda ay nag-paste ng mga pangunahing elemento ng circuit ng isa sa ibabaw ng isa mula sa isa sa mga dulo. Ang pagsasara ng elemento ay nananatiling LED, na maaaring mapahusay gamit ang proteksiyon na salamin o isang reflector.
Sa kabila ng hindi magandang tingnan na hitsura ng aparato, na angkop lamang para sa laboratoryo-eksperimentong mga produktong gawa sa bahay, ang naturang flashlight ay medyo gumagana at, kung minsan, ay hindi hahayaang mawala ang kadiliman. Madaling mag-ipon ng gayong circuit sa bahay at sa kaunting gastos. At ang kumpletong kawalan ng mga baterya ay ginagawa itong isang tunay na kapaki-pakinabang na aparato para sa iba't ibang mga emergency na sitwasyon.
