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Nel nostro mondo, molte persone sono impegnate in esperimenti fatti in casa in laboratori e laboratori domestici. Per alcuni, questo è un modo per affermare se stessi, per altri, il desiderio di sviluppare le proprie capacità. E se questo fosse un esperimento di parti incollate in fretta. La cosa principale è che il dispositivo o il circuito dovrebbe funzionare. Oggi analizzeremo proprio un'invenzione del genere, realizzata praticamente in ginocchio. Tuttavia, si basa su principi e leggi della fisica irremovibili che non possono essere negati.
Si tratta di una torcia che funziona senza batterie. Forse qualcuno ha già visto il generatore Faraday più semplice su Internet, che consente di accendere un piccolo LED da diversi movimenti del conduttore nell'avvolgimento. Anche gli assemblaggi di una batteria quasi scarica, un autotrasformatore e un transistor, in grado di fornire un LED da 3 V a una tensione iniziale di decimi di volt, non sono insoliti.
Qui, l'autore è andato un po 'oltre aggiornando il circuito del dispositivo, aggiungendo un raddrizzatore, un supercondensatore (ionistore), resistenza ed eliminando completamente la fonte di alimentazione. Di conseguenza, il lavoro della torcia è diventato molto più stabile ed efficiente. E se la custodia viene scossa per diversi minuti, può essere caricata per un lungo periodo di funzionamento del LED. Come funziona Facciamolo bene.
Torcia eterna senza batterie

Principio di funzionamento


Il dispositivo è costituito da diversi induttori, che è possibile assemblare da soli. L'induttore primario funge effettivamente da fonte di alimentazione o sostituisce completamente la sua controparte familiare: una batteria. A causa del movimento di un'asta di magneti permanenti al suo interno, viene indotta una corrente elettrica. A causa dei movimenti oscillatori in un campo magnetico, vengono generate onde elettriche, che emanano dalla bobina con una certa frequenza. Il raddrizzatore o il ponte a diodi aiuta a stabilizzarli e convertirli in corrente continua.
Senza un serbatoio di accumulo, un tale dispositivo dovrebbe essere scosso costantemente, quindi l'elemento successivo nel circuito è un supercondensatore che può ricaricare dal tipo di batteria. Successivamente, viene collegato un trasformatore step-up o un convertitore di tensione, che consiste in una bobina di ferrite toroidale e due avvolgimenti: la base e il collettore. Il numero di turni può essere lo stesso e di solito è 20-50. Il trasformatore ha una connessione al punto medio alle estremità opposte di entrambi gli avvolgimenti e tre uscite al transistor. L'autotrasformatore aumenta gli scarsi impulsi di corrente a sufficienza affinché il LED funzioni e un transistor bipolare è collegato per controllarli. Un circuito elettrico simile ha nomi diversi in diverse fonti: un ladro di joule, un generatore di blocco, un generatore di Faraday, ecc.
Torcia eterna senza batterie

Torcia eterna senza batterie

La base di risorse necessaria per i fatti in casa


materiali:
  • Tubo in PVC, diametro 20 mm;
  • Filo di rame, diametro - 0,5 mm;
  • Transistor a conducibilità inversa a bassa potenza;

  • Ponte a diodi o raddrizzatore 2W10;
  • resistore;
  • Supercapacitor o Ionistor 1F 5.5V
  • Interruttore a pulsante;
  • LED bianco o blu a 5 V;
  • Tipo di adesivo trasparente epossidico;
  • Colla a caldo;
  • Pezzi di compensato, cotone;
  • Cablaggio in rame isolato.

strumenti:
  • Saldatore;
  • Pistola per colla a caldo;
  • Seghetto per metallo;
  • Lima, carta vetrata.

Processo di fabbricazione della torcia elettrica


Il corpo della torcia sarà realizzato in tubo di PVC. Segniamo un segmento lungo 16 cm e lo tagliamo con un seghetto per metallo.
Torcia eterna senza batterie

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Torcia eterna senza batterie

Torcia eterna senza batterie

Dal centro del segmento segna 1,5 cm in ciascuna direzione. Si scopre una zona per un avvolgimento largo 3 cm.
Torcia eterna senza batterie

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Successivamente, prendiamo un filo di rame con una sezione trasversale di 0,5 mm, ne lasciamo un'estremità di circa 10-15 cm di lunghezza e avvolgiamo il filo sul corpo del tubo della torcia secondo il segno manuale. Occorrerà molto vento, più di cinquecento giri. I primi possono essere riparati con la colla. La fila iniziale della bobina è strettamente premuta l'una contro l'altra e la rendiamo rigorosamente coerente.
Torcia eterna senza batterie

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Nei punti massimi, l'avvolgimento dovrebbe avere uno spessore di circa mezzo centimetro. Puliamo entrambe le estremità del filo con carta vetrata per un'adesione affidabile.
Torcia eterna senza batterie

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Torcia eterna senza batterie

Il nucleo magnetico mobile della bobina può essere integrale o assemblato in parti. I magneti al neodimio sono selezionati in base al diametro interno del tubo in PVC. La lunghezza necessaria dell'asta magnetica viene acquisita sperimentalmente, attraverso le oscillazioni di cui verrà creata una corrente elettrica.
Torcia eterna senza batterie

Torcia eterna senza batterie

L'autore ha utilizzato dieci magneti con uno spessore di 3 mm per ottenere la massima lunghezza razionale per tali vibrazioni e allo stesso tempo pari alla larghezza dell'avvolgimento.
Torcia eterna senza batterie

Torcia eterna senza batterie[Centro]

Sulla scala dell'oscilloscopio, puoi vedere la differenza tra i potenziali ottenuti dalle oscillazioni di uno e dieci magneti. L'autore ha ricevuto una tensione di 4,5 V dalle oscillazioni dell'asta magnetica. Mostra anche chiaramente la ciclicità dell'onda sinusoidale negli intervalli di frequenza variabile.
Torcia eterna senza batterie

Torcia eterna senza batterie

In questa fase, secondo l'esempio dell'autore, è possibile collegare un LED direttamente alle estremità in uscita della bobina e verificarne la funzionalità. Come si può vedere nella foto, il LED risponde al movimento dell'asta magnetica e alla corrente di impulso creata da essa stessa.
Torcia eterna senza batterie

Torcia eterna senza batterie

Ora è necessario attutire entrambe le estremità del tubo in modo da non tenerle con le mani mentre si agitano. Per fare questo, utilizzare lo stesso seghetto per tagliare alcuni punti dal compensato, elaborare i bordi con un file, stendere un batuffolo di cotone sul retro per ammorbidirlo e metterli sulla colla in modo che non cadano.
Torcia eterna senza batterie

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Era il turno di collegare il raddrizzatore. Lo schema mostrato nella foto mostra quali dei suoi quattro contatti su quattro sono collegati alla bobina. Un tale ponte a diodi è in grado di ricevere corrente alternata e fornire una costante rigorosamente in una direzione.
Torcia eterna senza batterie

Torcia eterna senza batterie

L'autotrasformatore step-up contribuirà a convertire gli impulsi spontanei bassi dalla bobina primaria in una tensione sufficiente per far funzionare il LED a causa dell'autoinduzione di uno degli avvolgimenti - collettore. Poiché è collegato all'avvolgimento di base, una corrente elettrica costante e stabile verrà fornita al supercondensatore in quantità sufficiente. Il resistore limiterà l'eccesso di valori consentiti. Un condensatore di capacità sufficiente è anche selezionato sperimentalmente dall'autore usando misure di segnali in uscita da un oscilloscopio.
Torcia eterna senza batterie

Torcia eterna senza batterie

Torcia eterna senza batterie

Torcia eterna senza batterie

Questo circuito è chiuso da un transistor bipolare di conducibilità inversa, che controlla la corrente elettrica in ingresso al LED. È possibile assemblare il circuito senza una scheda, poiché non ci sono così tante parti. Installiamo il pulsante di commutazione su uno dei contatti provenienti dall'autotrasformatore.
Torcia eterna senza batterie

Torcia eterna senza batterie

L'autore ha preferito assemblare il suo design di torcia improvvisata su colla a caldo, migliorando l'isolamento dei gruppi di contatto. Il pulsante di commutazione si trova sul lato della torcia. Tuttavia, l'autore ha incollato gli elementi principali del circuito l'uno sull'altro da una delle estremità. Il LED rimane l'elemento di bloccaggio, che può essere nobilitato con un vetro protettivo o un riflettore.
Torcia eterna senza batterie

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Torcia eterna senza batterie

Nonostante l'aspetto senza pretese del dispositivo, adatto solo per lavori di laboratorio fatti in casa e sperimentali, una torcia del genere è abbastanza funzionale e, se necessario, non permetterà all'oscurità di scomparire. Montare un tale schema non è difficile a casa ea costi minimi. E la completa mancanza di batterie lo rende un dispositivo davvero utile per varie emergenze.
Torcia eterna senza batterie

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Commenti (11)
  1. Denis
    #1 Denis ospiti 6 marzo 2018 19:41
    9
    Già 15 anni luci simili fabbricate in Cina sono vendute per un centesimo nei mercati. e sì funzionano
    1. serger
      #2 serger ospiti 15 marzo 2018 20:08
      1
      Avevo una torcia elettrica che funzionava, funzionava, ma la custodia era fatta di vetro org, si schiantò in mille pezzi
  2. Ospite Gennady
    #3 Ospite Gennady ospiti 12 marzo 2018 22:35
    2
    Interessante fatto in casa
    1. Sergey.
      #4 Sergey. ospiti 18 marzo 2018 22:05
      4
      Torcia "bug" - niente di più, e non recintare il giardino con così tanti dettagli.
      1. Ospite Igor
        #5 Ospite Igor ospiti 12 novembre 2018 19:42
        0
        Questo è il "bug" - il nostro nativo, e in quel momento ancora sovietico ...
  3. Alexander Wolf
    #6 Alexander Wolf ospiti 18 marzo 2018 20:37
    0
    Che invenzione utile! Avresti inventato un'auto perpetua, avresti ottenuto un premio Nobel, saresti diventato un milionario!
  4. Alexander
    #7 Alexander ospiti 27 marzo 2018 08:34
    0
    Sarebbe bello far funzionare una torcia sulla punta della rete elettrica. Porta al cablaggio e si illumina. Come alcuni indicatori, solo senza batteria.
    O vai ancora oltre. La lampada funziona dalla rete WiFi.
    Buona fortuna
    1. NikB.
      #8 NikB. ospiti 27 marzo 2018 19:38
      0
      sì, e ancora meglio, per auto-caricarti da una lampada elettrica sul soffitto, dal "plasma" della TV, smartphoneaa ... e sei mai stato in luoghi dove non c'è linea elettrica nelle vicinanze, senza torri di sicurezza, senza pepsicles da ipermercati o almeno cani da McDonald's ?
      1. scimmia
        #9 scimmia ospiti 5 novembre 2018 14:02
        0
        un posto del genere è chiamato la giungla dell'Africa; lì sicuramente non avrai bisogno di tutti questi gadget superduper. c'è un diverso modo di vivere. vivere per non morire
  5. Ospite Victor
    #10 Ospite Victor ospiti 8 dicembre 2018 04:02
    7
    Non ho provato a fissare il magnete alle estremità del tubo in modo che la batteria principale dei magneti penda nel tubo, come sulle molle?
  6. 10BaseT
    #11 10BaseT I visitatori 28 febbraio 2019 10:31
    0
    Buon argomento. Sviluppa ulteriormente l'idea in un nuovo edificio e puoi trasmettere in streaming per vendere) Una cosa molto necessaria nel villaggio!

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