Već su stari Grci nagađali o prisutnosti nevidljive sile koja pokreće određene objekte. Međutim, pravi početak ove teme dogodio se tek u razdoblju industrijalizacije 19. stoljeća. Tada je slavni znanstvenik Michael Faraday otkrio fenomen elektromagnetske indukcije, koji objašnjava pojavu električne struje u magnetskom polju kada se u njemu kreće vodič. Danas vas pozivamo da eksperimentalno provjerite ovu teoriju.
Bit eksperimenta je izrada elektromehaničkog pretvarača baziranog na istosmjernom motoru, koji će rotirati magnete smještene u okviru induktora. Kao rezultat pobude magnetskih polja i pojave elektromagnetske emf na izlazu, dobivamo električnu struju.Iskustvo je također zanimljivo jer će dobivene vrijednosti napona biti veće od onih utrošenih na rad motora. Ali prvo o svemu.
Materijali – Alati
- 3V DC motor;
- Neodimijski kvadratni magneti 10x8 mm;
- Čelična šipka s presjekom od 2-3 mm;
- Bakrena žica u lakiranoj izolaciji;
- Komadići plastike;
- 3,7 V baterija;
- Bakreno ožičenje, toplinsko skupljanje;
- Super ljepilo.
Alati koji su nam potrebni za rad su: lemilica sa lemom, upaljač, nož, kliješta sa kliještima. Za one koji žele izmjeriti izlazni napon na pretvaraču trebat će tester.
Sastavljanje elektromehaničkog pretvarača napona
Od čelične šipke izrađujemo dva mala okvira statora. Kliještima savijte obris i odrežite višak. Krajevi zavojnica također trebaju biti savijeni (fotografija).
Okvire spajamo superljepilom i na sredinu stavljamo termoskupljajuće sredstvo. Zagrijemo ga upaljačem i tako dobijemo izoliranu jezgru svitka.
Za namatanje koristimo tanku bakrenu žicu u lakiranoj izolaciji. Mora se namotati oko područja izolatora. Broj zavoja - 600.
Po završetku namotavanja ostavljamo dva kraja zavojnice - početni i završni. Izolaciju uklanjamo spaljivanjem običnim upaljačem. Ovo će biti stator.
Na osovinu motora pomoću superljepila pričvrstimo par vodilica izrađenih od komada plastike za neodimijske magnete. Postavljamo ih na suprotne strane osovine kako bismo povećali površinu kontakta s magnetima.
Neodimijske magnete pričvršćujemo na osovinu pomoću superljepila. Imajte na umu da se mogu spojiti samo ako su različitih polariteta. Ovo će biti rotor našeg pretvarača.
Izrezali smo dvije trake tanke plastike na veličinu motora i okvira. Mogu se lagano saviti zagrijavanjem sredine upaljačem.
Zalijepite trake na kućište motora. Zatim pričvrstimo okvir statora tako da njegovi otvoreni krajevi, bez dodirivanja magneta, budu postavljeni u središte rotora.
Naš najjednostavniji mikrokonverter je spreman. Ostaje samo spojiti motor, lemiti njegove krajeve kontaktima i nadopuniti cijeli krug napajanjem. Obična litijska baterija od 3,7 V iz prijenosnog računala prikladna je kao napajanje.
Mjerenja testerom pokazuju izlazni napon koji je za red veličine veći od ulaznog napona, što znači da ovaj sklop sasvim radi.
Zaključak
Iskreno radi, vrijedi napomenuti da su elektromehanički pretvarači postali stvar prošlosti s pojavom elektroničkih mikro krugova i tranzistora. Danas možete kupiti gotove module za povećanje napona koji vam omogućuju postizanje visokih performansi od oko 50 V iz konvencionalne baterije od 3,2 -3,7 V. Oni su tihi, kompaktni i racionalni, jer uz njihovu pomoć možete napajati uređaje od 12 i 24 V kao što su , poput hladnjaka i koračnih motora sa samo jednom baterijom!
