היוונים הקדמונים כבר ניחשו על נוכחותו של כוח בלתי נראה שמניע עצמים מסוימים. עם זאת, השחר האמיתי של נושא זה התרחש רק בתקופת התיעוש של המאה ה-19. אז גילה המדען המפורסם מייקל פאראדיי את תופעת האינדוקציה האלקטרומגנטית, המסבירה את התרחשות זרם חשמלי בשדה מגנטי כאשר מוליך נע בו. היום אנו מזמינים אתכם לבדוק את התיאוריה הזו בניסוי.
מהות הניסוי היא ייצור של ממיר אלקטרומכני המבוסס על מנוע DC, אשר יסובב מגנטים הממוקמים במסגרת המשרן. כתוצאה מהעירור של שדות מגנטיים והופעת emf אלקטרומגנטי במוצא, אנו מקבלים זרם חשמלי.החוויה מעניינת גם כי ערכי המתח שיתקבלו יהיו גדולים מאלה שהושקעו בהפעלת המנוע. אבל דבר ראשון.
חומרים - כלים
- מנוע 3V DC;
- מגנטים מרובעים ניאודימיום 10x8 מ"מ;
- מוט פלדה עם חתך של 2-3 מ"מ;
- חוט נחושת בבידוד לכה;
- חתיכות פלסטיק;
- סוללת 3.7 וולט;
- חיווט נחושת, כיווץ חום;
- דבק מגע.
הכלים הדרושים לנו לעבודה הם: מלחם עם הלחמה, מצית, סכין וצבת עם פלייר. יהיה צורך בבודק למי שרוצה למדוד את מתח המוצא על הממיר.
הרכבת ממיר מתח אלקטרומכני
אנו מייצרים שתי מסגרות סטטור קטנות ממוט פלדה. השתמש בצבת כדי לכופף את קווי המתאר ולחתוך את העודפים. יש לכופף גם את קצות הסלילים (תמונה).
אנו מחברים את המסגרות עם דבק סופר ומניחים מכווץ חום באמצע. אנחנו מחממים אותו עם מצית, וכך מקבלים ליבת סליל מבודדת.
עבור סלילה אנו משתמשים בחוט נחושת דק בבידוד לכה. זה חייב להיות מלופף סביב אזור המבודד. מספר סיבובים – 600.
עם השלמת הפיתול, אנו משאירים שני קצוות של הסליל - הראשוני והאחרון. אנו מסירים את הבידוד על ידי שריפתו עם מצית רגיל. זה יהיה הסטטור.
על פיר המנוע אנו מצמידים זוג מדריכים עשויים חתיכות פלסטיק למגנטים ניאודימיום באמצעות דבק על. אנו מניחים אותם בצדדים מנוגדים של הפיר כדי להגדיל את אזור המגע עם המגנטים.
אנו מחברים מגנטים ניאודימיום לפיר באמצעות דבק על. שימו לב שהם יכולים להתחבר רק אם הם בעלי קוטביות שונה. זה יהיה הרוטור של הממיר שלנו.
חתכנו שתי רצועות פלסטיק דק לגודל המנוע והמסגרת. ניתן לכופף אותם מעט על ידי חימום האמצע עם מצית.
הדביקו את הרצועות לגוף המנוע. לאחר מכן, אנו מתקנים את מסגרת הסטטור כך שהקצוות הפתוחים שלה, מבלי לגעת במגנטים, ממוקמים במרכז הרוטור.
המיקרו-ממיר הפשוט ביותר שלנו מוכן. כל מה שנותר הוא לחבר את המנוע, להלחים את קצותיו במגעים ולהשלים את המעגל כולו עם ספק כוח. סוללת ליתיום 3.7 וולט רגילה ממחשב נייד מתאימה כספק כוח.
מדידות עם בודק מראות מתח מוצא שהוא בסדר גודל גבוה ממתח הכניסה, מה שאומר שהמעגל הזה די עובד.
סיכום
למען ההגינות, ראוי לציין כי ממירים אלקטרומכניים הפכו לשם דבר עם הופעתם של מעגלים וטרנזיסטורים אלקטרוניים. כיום ניתן לרכוש מודולים מוכנים להגברת מתח המאפשרים לקבל ביצועים גבוהים של כ-50 V מסוללה רגילה של 3.2 -3.7 V. הם שקטים, קומפקטיים ורציונליים, כי בעזרתם ניתן להפעיל מכשירי 12 ו-24 V. כגון , כמו מצננים ומנועי צעד עם סוללה אחת בלבד!
