Gli antichi greci già intuivano la presenza di una forza invisibile che mette in movimento determinati oggetti. Tuttavia, la vera nascita di questo argomento avvenne solo durante il periodo di industrializzazione del XIX secolo. Fu allora che il famoso scienziato Michael Faraday scoprì il fenomeno dell'induzione elettromagnetica, che spiega la presenza di corrente elettrica in un campo magnetico quando un conduttore si muove al suo interno. Oggi vi invitiamo a testare sperimentalmente questa teoria.
L'essenza dell'esperimento è la produzione di un convertitore elettromeccanico basato su un motore CC, che farà ruotare i magneti situati nel telaio dell'induttore. Come risultato dell'eccitazione dei campi magnetici e della comparsa di fem elettromagnetica in uscita, otteniamo una corrente elettrica.L'esperienza è interessante anche perché i valori di tensione ottenuti saranno maggiori di quelli spesi per far funzionare il motore. Ma prima le cose principali.
Materiali – Strumenti
- Motore CC 3 V;
- Magneti quadrati al neodimio 10x8 mm;
- Asta d'acciaio con una sezione trasversale di 2-3 mm;
- Filo di rame in isolamento verniciato;
- Pezzi di plastica;
- batteria da 3,7 V;
- Cablaggi in rame, termorestringenti;
- Super colla.
Gli strumenti di cui abbiamo bisogno per il lavoro sono: un saldatore con saldatore, un accendino, un coltello e una pinza con pinza. Sarà necessario un tester per coloro che desiderano misurare la tensione di uscita sul convertitore.
Assemblaggio di un convertitore di tensione elettromeccanico
Realizziamo due piccoli telai dello statore da un'asta di acciaio. Usa le pinze per piegare il contorno e tagliare l'eccesso. Anche le estremità delle bobine dovrebbero essere piegate (foto).
Colleghiamo i telai con la supercolla e mettiamo il termorestringente al centro. Lo riscaldiamo con un accendino e quindi otteniamo un nucleo della bobina isolato.
Per l'avvolgimento utilizziamo filo di rame sottile con isolamento verniciato. Deve essere avvolto attorno all'area dell'isolante. Numero di giri – 600.
Al completamento dell'avvolgimento, lasciamo le due estremità della bobina: quella iniziale e quella finale. Rimuoviamo l'isolamento bruciandolo con un normale accendino. Questo sarà lo statore.
Sull'albero del motore fissiamo una coppia di guide realizzate con pezzi di plastica per magneti al neodimio utilizzando la supercolla. Li posizioniamo sui lati opposti dell'albero per aumentare l'area di contatto con i magneti.
Fissiamo i magneti al neodimio all'albero utilizzando la supercolla. Tieni presente che possono connettersi solo se hanno polarità diverse. Questo sarà il rotore del nostro convertitore.
Tagliamo due strisce di plastica sottile in base alle dimensioni del motore e del telaio. Possono essere leggermente piegati riscaldando la parte centrale con un accendino.
Incolla le strisce sul corpo del motore. Successivamente, fissiamo il telaio dello statore in modo che le sue estremità aperte, senza toccare i magneti, siano posizionate al centro del rotore.
Il nostro microconvertitore più semplice è pronto. Non resta che collegare il motore, saldare le sue estremità con i contatti e integrare l'intero circuito con un alimentatore. Come alimentatore è adatta una normale batteria al litio da 3,7 V di un laptop.
Le misurazioni con un tester mostrano una tensione di uscita che è un ordine di grandezza superiore alla tensione di ingresso, il che significa che questo circuito funziona abbastanza.
Conclusione
In tutta onestà, vale la pena notare che i convertitori elettromeccanici sono diventati un ricordo del passato con l'avvento dei microcircuiti e dei transistor elettronici. Oggi puoi acquistare moduli di aumento di tensione già pronti che ti consentono di ottenere prestazioni elevate di circa 50 V da una batteria convenzionale da 3,2 -3,7 V. Sono silenziosi, compatti e razionali, perché con il loro aiuto puoi alimentare dispositivi a 12 e 24 V come ad esempio, come dispositivi di raffreddamento e motori passo-passo con una sola batteria!
