Trong thế giới của chúng ta, khá nhiều người đang tham gia vào các thí nghiệm tự chế trong phòng thí nghiệm và xưởng tại nhà. Đối với một số người, đó là cách để khẳng định bản thân, đối với những người khác, đó là mong muốn phát triển khả năng của mình. Vậy điều gì sẽ xảy ra nếu đó là một thí nghiệm được làm từ những bộ phận được dán vội vàng. Điều chính là thiết bị hoặc mạch hoạt động. Hôm nay chúng ta sẽ phân tích một phát minh như vậy được thực hiện gần như bằng đầu gối của chúng ta. Tuy nhiên, nó dựa trên những nguyên lý và định luật vật lý không thể lay chuyển, không thể phủ nhận.
Chúng ta sẽ nói về một chiếc đèn pin hoạt động mà không cần pin. Có lẽ ai đó đã thấy trên Internet trình tạo Faraday đơn giản nhất, cho phép bạn đốt cháy một lượng nhỏ Điốt phát sáng. Các tổ hợp từ pin gần như đã chết, máy biến áp tự ngẫu và bóng bán dẫn, có khả năng cấp nguồn ở điện áp ban đầu là một phần mười volt Điốt phát sáng trên 3V cũng không còn là chuyện hiếm nữa.
Ở đây tác giả đã đi xa hơn một chút, hiện đại hóa mạch thiết bị, bổ sung thêm bộ chỉnh lưu, siêu tụ điện (máy ion hóa), điện trở và loại bỏ hoàn toàn nguồn điện.Nhờ đó, hoạt động của đèn pin đã trở nên ổn định và hiệu quả hơn rất nhiều. Và nếu bạn lắc hộp trong vài phút, nó có thể được sạc trong thời gian dài DẪN ĐẾN. Làm thế nào nó hoạt động? Hãy tìm ra nó.
Nguyên tắc hoạt động
Thiết bị này bao gồm một số cuộn cảm mà bạn có thể tự lắp ráp. Cuộn cảm chính thực sự đóng vai trò là nguồn điện hoặc thay thế hoàn toàn đối tác thông thường của nó - pin. Do sự chuyển động của một thanh nam châm vĩnh cửu bên trong nó sẽ tạo ra một dòng điện. Do sự chuyển động dao động trong từ trường, sóng điện được tạo ra phát ra từ cuộn dây ở một tần số nhất định. Bộ chỉnh lưu hoặc cầu điốt giúp ổn định chúng và chuyển đổi chúng thành dòng điện một chiều.
Nếu không có dung lượng lưu trữ, một thiết bị như vậy sẽ phải lắc liên tục, vì vậy phần tử tiếp theo trong mạch điện là một siêu tụ điện có thể được sạc lại giống như một cục pin. Tiếp theo, một máy biến áp tăng áp hoặc bộ chuyển đổi điện áp được kết nối, bao gồm một cuộn dây ferit hình xuyến và hai cuộn dây - đế và bộ thu. Số lượt có thể giống nhau và thường là 20-50. Máy biến áp có một điểm kết nối ở giữa ở hai đầu đối diện của cả hai cuộn dây và ba đầu ra cho bóng bán dẫn. Máy biến áp tự ngẫu tăng các xung dòng điện nhỏ thành xung đủ để hoạt động DẪN ĐẾNvà một bóng bán dẫn lưỡng cực được kết nối để điều khiển chúng. Một mạch điện tương tự có tên khác nhau trong các nguồn khác nhau: kẻ trộm joule, máy phát điện chặn, máy phát điện Faraday, v.v.
Cơ sở tài nguyên cần thiết cho các sản phẩm tự chế
Nguyên vật liệu:
- Ống PVC, đường kính 20 mm;
- Dây đồng, đường kính – 0,5 mm;
- Transistor dẫn ngược công suất thấp;
- Nam châm neodymium có hình tròn, kích thước 15x3 mm;
- Cầu điốt hoặc chỉnh lưu 2W10;
- Điện trở;
- Siêu tụ điện hoặc máy ion hóa 1F 5.5V
- Nút công tắc điện;
- Điốt phát sáng trắng hoặc xanh ở 5V;
- Chất kết dính loại nhựa epoxy trong suốt;
- Keo nóng;
- Những mảnh ván ép, bông gòn;
- Cách điện dây đồng.
- Mỏ hàn;
- Súng bắn keo nóng;
- Cưa sắt cho kim loại;
- Tập tin, giấy nhám.
Quy trình làm đèn pin
Chúng ta sẽ làm thân đèn pin từ ống nhựa PVC. Đánh dấu một đoạn dài 16 cm và cắt nó bằng cưa sắt.
Từ tâm của đoạn chúng ta đánh dấu 1,5 cm theo mỗi hướng. Điều này dẫn đến một khu vực quanh co rộng 3 cm.
Tiếp theo, chúng ta lấy một sợi dây đồng có tiết diện 0,5 mm, để lại một đầu dài khoảng 10 – 15 cm rồi quấn dây vào ống thân đèn pin theo dấu thủ công. Bạn sẽ phải quay khá nhiều, hơn nửa nghìn lượt. Một vài trong số chúng đầu tiên có thể được cố định bằng keo. Chúng tôi ấn chặt hàng đầu tiên của các cuộn dây vào nhau và làm cho nó nhất quán hoàn toàn.
Ở điểm tối đa, cuộn dây phải dày khoảng nửa centimet. Chúng tôi làm sạch cả hai đầu dây bằng giấy nhám để hàn đáng tin cậy.
Lõi từ di động của cuộn dây có thể ở dạng rắn hoặc được lắp ráp thành từng bộ phận. Nam châm neodymium được chọn theo đường kính trong của ống PVC. Chiều dài cần thiết của thanh từ được thu được bằng thực nghiệm, thông qua các dao động sẽ tạo ra dòng điện.
Tác giả đã sử dụng mười nam châm dày 3 mm để có được chiều dài hợp lý nhất có thể đối với những rung động như vậy, đồng thời bằng chiều rộng của cuộn dây.
Trên thang đo dao động, bạn có thể thấy sự khác biệt giữa điện thế thu được từ sự rung động của một và mười nam châm. Tác giả nhận được một điện áp 4,5V từ sự dao động của thanh nam châm. Nó cũng cho thấy rõ ràng tính chu kỳ của hình sin trong các khoảng tần số khác nhau.
Ở giai đoạn này, theo ví dụ của tác giả, bạn có thể kết nối trực tiếp đèn LED với đầu ra của cuộn dây và kiểm tra hiệu suất của nó. Như bạn có thể thấy trong ảnh, đèn LED phản ứng với chuyển động của thanh từ và dòng xung mà nó tạo ra.
Lúc này bạn cần cắm cả hai đầu ống để không bị tay cầm khi lắc. Để làm điều này, hãy sử dụng cùng một chiếc cưa sắt để cắt ra một số miếng gỗ dán, xử lý các cạnh bằng dũa, lót bông gòn ở mặt sau để làm mềm chúng và đặt chúng lên keo để chúng không bị rơi ra ngoài.
Đã đến lúc kết nối bộ chỉnh lưu. Sơ đồ hiển thị trong ảnh cho thấy hai trong số bốn tiếp điểm của nó được kết nối với cuộn dây. Một cây cầu diode như vậy có khả năng nhận dòng điện xoay chiều và cung cấp dòng điện một chiều theo đúng một hướng.
Một máy biến áp tự động tăng cường sẽ giúp chuyển đổi các xung tự phát thấp từ cuộn sơ cấp thành điện áp đủ để vận hành đèn LED do khả năng tự cảm ứng của một trong các cuộn dây - bộ thu. Vì nó được kết nối với cuộn dây cơ sở nên một dòng điện không đổi và ổn định sẽ được cung cấp đủ cho siêu tụ điện. Điện trở sẽ hạn chế việc vượt quá giá trị cho phép. Một tụ điện có công suất đủ lớn cũng được tác giả lựa chọn thực nghiệm bằng cách đo tín hiệu ra bằng máy hiện sóng.
Mạch này được đóng lại bằng một bóng bán dẫn lưỡng cực ngược, điều khiển dòng điện tới đèn LED.Bạn có thể lắp ráp mạch điện mà không cần bảng mạch vì không có nhiều bộ phận. Chúng tôi gắn nút chuyển đổi vào một trong các tiếp điểm đến từ máy biến áp tự ngẫu.
Tác giả đã lựa chọn lắp ráp thiết kế đèn pin ngẫu hứng của mình bằng keo nóng, đồng thời cải thiện khả năng cách nhiệt của các nhóm tiếp xúc. Nút chuyển đổi nằm ở bên cạnh thân đèn pin. Tác giả đã dán các phần tử chính của mạch lần lượt lên nhau từ một đầu. Phần tử đóng vẫn là đèn LED, có thể được tăng cường bằng kính bảo vệ hoặc tấm phản xạ.
Mặc dù thiết bị có vẻ ngoài khó coi, chỉ phù hợp với các sản phẩm tự chế tạo tại nhà trong phòng thí nghiệm, một chiếc đèn pin như vậy khá hữu dụng và đôi khi sẽ không để bóng tối biến mất. Thật dễ dàng để lắp ráp một mạch như vậy ở nhà và với chi phí tối thiểu. Và việc hoàn toàn không có pin khiến nó trở thành một thiết bị thực sự hữu ích trong nhiều tình huống khẩn cấp khác nhau.
