De antika grekerna gissade närvaron av en osynlig kraft som sätter vissa objekt i rörelse. Emellertid faller den verkliga gryningen av detta ämne bara på 1800-talets industrialiseringsperiod. Det var då den berömda forskaren Michael Faraday upptäckte fenomenet elektromagnetisk induktion, vilket förklarar förekomsten av elektrisk ström i ett magnetfält under rörelsen av en ledare i den. Idag föreslår vi att du testar denna teori av erfarenhet.
Kärnan i experimentet är tillverkningen av en elektromekanisk omvandlare baserad på en likströmsmotor som kommer att rotera magneterna i ramen för induktorn. Som ett resultat av magnetiseringsfältets excitering och elektromagnetisk EMF-utseende vid utgången erhåller vi en elektrisk ström. Erfarenheten är också intressant i och med att de erhållna spänningsvärdena kommer att vara större än de som används för motorns drift. Men först saker först.
Material - verktyg
- DC-motor vid 3 V;
- Neodymmagneter kvadrat 10x8 mm;
- Stålstång med en sektion på 2-3 mm;
- Koppartråd i lackerad isolering;
- Bitar av plast;
- 3,7 V batteri;
- Kopparkablar, värmekrymp;
- Superlim.
Av verktygen för arbete kommer vi att behöva: ett lödkolv med löd, en tändare, en kniv, en tång med en tång. En testare behövs för de som vill mäta utgångsspänningen på omvandlaren.
Vi monterar en elektromekanisk spänningsomvandlare
Från stålstången gör vi två små ramar på statorn. Vi böjer konturen med en tång, skär bort överskottet. Spolarnas ändar ska också vara böjda (foto).
Vi ansluter ramarna till superlimet och sätter på värmekrympningen i mitten. Vi värmer den med en tändare, och på detta sätt får vi en isolerad kärna i spolen.
För lindning använder vi en tunn koppartråd i lackerad isolering. Det måste lindas runt isoleringsområdet. Antalet varv är 600.
Efter avslutad lindning lämnar vi de två ändarna av spolen - den första och den sista. Vi tar bort isoleringen genom att bränna den med en vanlig tändare. Det blir en stator.
Vi satte på ett motoraxel ett par styrningar gjorda av plastbitar för neodymmagneter på superlim. Vi placerar dem på motsatta sidor av axeln för att öka kontaktytan med magneterna.
Vi fäster neodymmagneter på axeln på superlim. Observera att de endast kan anslutas under villkor av olika polaritet. Det här är rotorn för vår omvandlare.
Vi skär två remsor tunn plast i storleken på motorn och ramen. De kan vara lätt böjda, varma mitten med en tändare.
Limma remsorna på motorkroppen. Därefter fixar vi statorns ram så att dess öppna ändar, utan att röra magneterna, placeras i rotorns mitt.
Vår enklaste mikroomvandlare är klar. Det återstår att ansluta motorn, lödning av dess ändar med kontakter och komplettera hela kretsen med ett batteri. Ett vanligt litiumbatteri från en 3,7 V bärbar dator är lämpligt som tillförselbatteri.
Mätningar av testaren visar utspänningen, en storleksordning högre än ingångsspänningen, vilket innebär att en sådan krets är ganska fungerande.
slutsats
I rättvisa är det värt att notera att elektromekaniska omvandlare är en saga historia med tillkomsten av elektroniska kretsar och transistorer. Idag kan du köpa färdiga spänningsförstärkningsmoduler som låter dig få höga värden på cirka 50 V från ett konventionellt batteri med 3,2 -3,7 V. De är tysta, kompakta och rationella, för med deras hjälp kan du driva enheter för 12 och 24 V, så som kylare och stegmotorer med bara ett batteri!
