Els grecs antics van endevinar la presència d'una força invisible que posa en marxa certs objectes. Tanmateix, la veritable alba d’aquest tema recau només en el període d’industrialització del segle XIX. Va ser llavors quan el famós científic Michael Faraday va descobrir el fenomen de la inducció electromagnètica, que explica l’ocurrència de corrent elèctric en un camp magnètic durant el moviment d’un conductor al seu interior. Avui us proposem provar aquesta teoria per experiència.
L’essència de l’experiment és la fabricació d’un convertidor electromecànic basat en un motor de corrent continu que farà girar els imants en el marc de l’inductor. Com a resultat de l’excitació de camps magnètics i l’aparició d’EMF electromagnètic a la sortida, obtenim un corrent elèctric. L'experiència també és interessant perquè els valors de tensió obtinguts seran superiors als gastats en el funcionament del motor. Però primer les coses primer.
Materials - Eines
- Motor de corrent continu a 3 V;
- Imants de neodim quadrats 10x8 mm;
- Vareta d’acer amb secció de 2-3 mm;
- Fil de coure aïllat en vernissat;
- Trossos de plàstic;
- Bateria de 3,7 V;
- Cablejat de coure, contracció tèrmica;
- Superglue.
De les eines de treball necessitarem: soldadura amb soldadura, encenedor, ganivet, alicates amb alicates. Es necessita un provador per a aquells que vulguin mesurar el voltatge de sortida al convertidor.
Muntem un convertidor de tensió electromecànic
A partir de la vareta d’acer fem dos quadres petits de l’estator. Doblem el contorn amb unes alicates, tallem l’excés. Els extrems de les bobines també s’han de doblar (foto).
Connectem els marcs a la superliga, i posem la calor contra la mitja part. L’escalfem amb un encès i d’aquesta manera aconseguim un nucli aïllat de la bobina.
Per al bobinat utilitzem un fil prim de coure en aïllament envernissat. S’ha d’enrotllar a la zona d’aïllant. El nombre de torns és de 600.
En acabar el bobinat, deixem els dos extrems de la bobina: el inicial i el final. Eliminem l’aïllament cremant-lo amb un encenedor normal. Serà un estator.
Posem sobre un eix del motor un parell de guies fetes de peces de plàstic per a imants de neodimi a la superliga. Els col·loquem en els costats oposats de l’eix per augmentar la zona de contacte amb els imants.
Fixem imants de neodimi a l’eix de la superliga. Tingueu en compte que només es poden connectar en condicions de polaritat diferent. Aquest serà el rotor del nostre convertidor.
Tallem dues tires de plàstic prim a la mida del motor i el bastidor. Es poden lleugerament doblegats, escalfant el centre amb un encenedor.
Pegueu les tires a la carrosseria del motor. A continuació, fixem el marc de l'estator de manera que els seus extrems oberts, sense tocar els imants, es posin al centre del rotor.
El nostre micro-convertidor més senzill està a punt. Resta connectar el motor, soldant els seus extrems amb contactes i complementant tot el circuit amb una bateria. Una bateria ordinària de liti d’un ordinador portàtil de 3,7 V és adequada com a bateria d’alimentació.
Les mesures del provador mostren la tensió de sortida, un ordre de magnitud superior a la tensió d'entrada, cosa que significa que un circuit funciona correctament.
Conclusió
En equitat, convé remarcar que els convertidors electromecànics són cosa del passat amb l’arribada de circuits i transistors electrònics. Avui podeu comprar mòduls de potenciació de tensió preparats que permeten obtenir valors alts d’uns 50 V d’una bateria convencional de 3,2-3,7 V. Són silenciosos, compactes i racionals, ja que amb la seva ajuda podreu alimentar dispositius de 12 i 24 V, tals. com refrigeradors i motors pas a pas amb una sola bateria!
