In unserer Welt führen viele Menschen selbstgemachte Experimente in Heimlabors und Werkstätten durch. Für einige ist es eine Möglichkeit, sich zu behaupten, für andere ist es der Wunsch, ihre Fähigkeiten weiterzuentwickeln. Was wäre, wenn es sich um ein Experiment handelt, das aus hastig zusammengeklebten Teilen besteht? Hauptsache, das Gerät bzw. die Schaltung funktioniert. Heute werden wir eine solche Erfindung analysieren, die praktisch auf unseren Knien gemacht wurde. Es basiert jedoch auf unerschütterlichen Prinzipien und Gesetzen der Physik, die nicht geleugnet werden können.
Wir werden über eine Taschenlampe sprechen, die ohne Batterien funktioniert. Vielleicht hat jemand im Internet schon den einfachsten Faraday-Generator gesehen, der es ermöglicht, mit wenigen Bewegungen des Leiters in der Wicklung eine kleine LED zum Leuchten zu bringen. Auch Baugruppen aus fast leerer Batterie, Spartransformator und Transistor, die in der Lage sind, eine 3V-LED mit einer Anfangsspannung von Zehntel Volt zu betreiben, sind keine Seltenheit mehr.
Hier ging der Autor noch einen Schritt weiter und modernisierte die Geräteschaltung, indem er einen Gleichrichter, einen Superkondensator (Ionistor) und einen Widerstand hinzufügte und die Stromquelle vollständig eliminierte. Dadurch ist der Betrieb der Taschenlampe deutlich stabiler und effizienter geworden. Und wenn Sie das Gehäuse einige Minuten lang schütteln, kann es für einen langen LED-Betrieb aufgeladen werden. Wie es funktioniert? Lass es uns herausfinden.
Hallo an alle Leser und Bewunderer der Radioschema-Website! Heute möchte ich über die Schaffung einer „ewigen“ Laterne sprechen. Schon lange gibt es die Idee, eine Taschenlampe zusammenzubauen, die mit Muskelkraft funktioniert und die mechanische Rotationsenergie in Licht umwandelt. Diese Taschenlampe hat gegenüber anderen einen sehr großen Vorteil: Der Akku kann nicht leer werden. Aber natürlich hat es auch seine Nachteile: Man muss hart daran arbeiten, sie zum Strahlen zu bringen. Daher besteht sein erster Zweck darin, im Notbetrieb zu arbeiten (wenn die Batterien leer sind), wenn Sie dringend irgendwo Licht anzünden müssen, beispielsweise um Stecker in eine Schalttafel einzuschrauben. Denn bei längerer Arbeit wird es einem einfach leid, den Griff der Taschenlampe zu drehen.
Es gab also eine Idee, aber es war schwierig, sie zu verwirklichen, da es notwendig war, ein Getriebe mit einem Elektromotor zusammenzubauen und es in eine Art Gehäuse zu stopfen, und für die meisten Funkamateure ist das Gehäuse ein „Stolperstein“. ” Doch mit der Anschaffung eines günstigen 3D-Druckers hat sich diese Aufgabe radikal vereinfacht. Nun ist der Bau eines Gehäuses für ein radioelektronisches Gerät nur noch durch die Vorstellungskraft des Autors begrenzt.
Der erste Pfannkuchen war wie immer klumpig: Ich druckte den Koffer aus, da ich noch nicht wusste, wie das fertige Gerät aussehen würde, und nahm den ersten Motor, der mir begegnete, als Generator. Es stellte sich heraus, dass selbst bei einer sehr schnellen Drehung des Griffs nicht genügend Spannung für einen stabilen Betrieb der Taschenlampe vorhanden war. Dann ging ich, belehrt durch bittere Erfahrung, intelligenter an die Frage heran. Ich habe eine Reihe vorhandener Motoren genommen und sie auf ihre Eignung für dieses Projekt getestet.
Wir machen das: Wir klemmen die Motorwelle in einen Schraubendreher, geben maximale Drehzahl und messen die Spannung und den Kurzschlussstrom des Motors. Dementsprechend wählen wir das beste Exemplar aus. Nach meinen Beobachtungen ist es am besten, einen Motor mit hoher Spannung (12 -24 Volt) und niedriger Drehzahl zu nehmen.
Weiter zum Getriebe: Ich habe Werkszahnräder verwendet, da mein 3D-Modellierungsprogramm keine Bibliothek für den Bau letzterer hat und ich derzeit aus PLA-Kunststoff drucke, dieser aber nicht verschleißfest ist. Das Antriebsrad und der Motor stammten von einer Art elektrischem Korrektor für Autoscheinwerfer, das mittlere (große) vom Diskettenlaufwerk des AIWA-Musikzentrums, das letzte (am Motor) von einem Kinderauto. Die Linse wurde von einem nicht funktionierenden chinesischen Scheinwerfer verwendet. Positiv: Es verfügt über ein Objektiv und die Möglichkeit, die Brennweite zu ändern. Die Lichtquelle ist eine Drei-Watt-LED, die natürlich nicht „voll ausgenutzt“ wird, aber in puncto Zuverlässigkeit (bei so geringer Belastung) ihresgleichen sucht.
Wie Sie wissen, haben solche Taschenlampen noch einen weiteren Nachteil: Sie leuchten, während Sie den Griff drehen. Um diesen Nachteil zumindest einigermaßen auszugleichen, habe ich im Gehäuse Ionistoren mit einer Gesamtkapazität von zwei Farad eingebaut. Und parallel dazu eine Fünf-Volt-Zenerdiode, da die maximale Spannung für diese Ionistoren 5,5 Volt beträgt und der Generator ohne Last bis zu 12 Volt liefern kann. In der Seitenwand des Geräts ist ein Schalter installiert, der die LED von den Ionistoren trennt; wenn sie nicht benötigt wird, können Sie sie ausschalten und eine Ladung bleibt im Ionistor für die spätere Verwendung. In der Aus-Position erfolgt beim Drehen des Knopfes der Ladevorgang der Ionistoren.
Hauptsächlich für Neueinsteiger in die Welt der Physik und Elektronik gedacht. Heute zeige ich Ihnen den einfachsten Weg, eine „ewige Taschenlampe“ herzustellen, nämlich einen Faraday-Generator. Es ist „ewig“, weil es ohne Energiequellen wie Batterien oder Akkus auskommt.
Und dafür brauchen wir:
-Kupferdraht mit einem Querschnitt von 0,1-0,5 mm
-Neodym-Magneten
-PVC-Rohr 10-15 cm lang und 2 cm breit
-Karton
-Niederspannungs-LED
- 10000 pf Kondensator optional
Die Werkzeuge, die wir brauchen, sind:
-Lötkolben
-Klebepistole
-Schere
Und so müssen Sie als Erstes zwei Unterlegscheiben aus Pappe ausschneiden, deren Durchmesser 4-5 mm größer als der Rohrdurchmesser ist:
Ewige Taschenlampe oder Faraday-Taschenlampe Dies ist die Bezeichnung für eine Taschenlampe mit alternativer Stromquelle. Das heißt, diese Taschenlampe benötigt weder Batterien noch das Aufladen der Batterien. Um es zu „zünden“, müssen Sie es schütteln. Die Taschenlampe selbst enthält einen Generator und eine Batterie.
Werfen wir zunächst einen Blick auf die Werkstaschenlampe:
Ich habe versucht, das Design so gut wie möglich zu malen. Der Punkt ist, dass die zylindrische Konstante Magnet baumelt frei im Rohrgehäuse zwischen Gummianschlägen oder Federn (wo auch immer). Und in der Mitte der Röhre ist eine Spule gewickelt. Beim Schütteln bewegt sich der Magnet in der Spule auf und ab und erzeugt darin Wechselstrom.
Schauen wir mal ohne Hülle.
Wir sehen einen Magneten, einen zylindrischen Magneten, Begrenzer, eine kleine Platine mit Dioden, einen Schalter und Batterien. Ach ja, und die LED auf der Platine.
Schütteln Sie die Taschenlampe und schalten Sie sie ein. Funktioniert!
Hier ist unser Prototyp:
Tick-tack-Kästchen. Das Rohr, auf dem die Spule aufgewickelt ist, ist der Körper eines Kugelschreibers. Ein paar Magnete von einer Festplatte, da sind welche. Ja, es werden Kondensatoren anstelle von Batterien verwendet. Weiße LED. ein paar Dioden.
Es gibt eine Besonderheit beim Spulenwickeln. Wie Sie wahrscheinlich anhand des Diagramms bemerkt haben, besteht die Spule aus zwei Windungen, die Gesamtlänge der Spule beträgt 40 mm. Teilen Sie geistig getroffen. In der ersten Hälfte wickeln wir 600 Windungen aus dünnstem Draht mit einem Durchmesser von ca. 0,08 mm. Und in der zweiten Hälfte sind es 600 Runden. Das ist alles – die zweiteilige Spule ist fertig. Weiter gemäß dem Diagramm.
Eine Taschenlampe ist eine unverzichtbare Sache. Und wenn das eine ewige Taschenlampe ist, dann hat sie einfach keinen Preis. Es kann jederzeit nützlich sein: In der Wohnung fällt der Strom aus, auf einer Reise, in der Garage, auf der Datscha kann eine unvorhergesehene Situation passieren. Stellen Sie sich vor, was passiert, wenn der Akku im ungünstigsten Moment leer ist. Wenn die Taschenlampe jedoch über einen Dynamo verfügt, besteht kein Grund zur Sorge. Du wirst immer beim Licht sein.
Die Dynamo-Taschenlampe unterscheidet sich von anderen dadurch, dass sie keine Batterien hat. Es kann sein:
Die ewige Taschenlampe kann ohne zeitliche Begrenzung funktionieren. Die Lebensdauer hängt von der Haltbarkeit des darin verbauten Leuchtmittels ab. Moderne Dynamo-Taschenlampe - LED. Aufgrund der autonomen Aufladung kann es mehr als zehn Jahre ununterbrochen arbeiten.
Sie wird auch Faraday-Taschenlampe genannt. Das Gerät ist recht einfach. Die Lampe hat einen Metallkern und eine Spule. Wenn sie interagieren, entsteht ein elektrischer Strom. Die ewige Taschenlampe ist mit einem Ni-Mh-Akku ausgestattet. In der Laterne sind eine oder mehrere LED-Lampen verbaut. Wenn eine Lampe vorhanden ist, wird sie in der Mitte platziert, wenn mehrere vorhanden sind, dann um die Mitte herum.
Eine wiederaufladbare Dynamo-Taschenlampe ist bei Jägern, Fischern und Touristen gefragt, da sie zum Betrieb keine Batterien benötigt. Echte Dynamolampen sind recht teuer, aber sie erfüllen ihren Zweck – sie halten wirklich lange und bieten eine ordentliche Qualität.
Die Ewige Taschenlampe ist für echte Fährtenleser unverzichtbar. Bei der Auswahl einer Taschenlampe muss nicht gespart werden.
Vorteile einer Faraday-Taschenlampe:
Es gibt eine ganze Reihe von Optionen für ewige Taschenlampen, die für verschiedene Situationen und für den Einsatz bei verschiedenen Aufgaben konzipiert sind.
Eine Faraday-Taschenlampe hat keine Batterien. Sie können es 11 Jahre lang ohne Lampenwechsel verwenden. Es hält nassem Wetter gut stand und kann auch bei Regen verwendet werden. Der Kondensator hat eine große elektrische Kapazität. Damit das Gerät aufgeladen wird, müssen Sie es nur schütteln. Die LED ist mit einer Linse ausgestattet, wodurch die Lichtstromleistung erhöht wird.
Leicht und kompakt. Aus Plastik hergestellt.
Diese Option ist sehr praktisch, da Sie es nicht in den Händen halten müssen. Es wird mit elastischen Bändern an der Stirn befestigt. Funktioniert ohne Batterien.
Zum Aufladen gibt es ein Ladegerät. Über ein Kabel wird es an ein Ladegerät angeschlossen, das mit einem drehbaren Griff ausgestattet ist. Nachdem Sie den Stift eine Minute lang bearbeitet haben, können Sie den Raum eine Stunde lang beleuchten. Das Gerät kann zum Aufladen eines Mobiltelefons verwendet werden. Die Adapter dienen zum Aufladen eines Nokia-Telefons. Es hat kleine Abmessungen: 5 x 6 cm. Der Körper besteht aus Kunststoff.
Eine Besonderheit ist das Vorhandensein zusätzlicher Optionen. Dieses Modell kann als Ladegerät für Mobiltelefone und Kameras dienen. Der Ladevorgang reicht für eine halbe Stunde Betrieb elektronischer Geräte. Alle zusätzlichen Adapter sind im Lieferumfang enthalten.
Es kann in zwei Modi betrieben werden: schwach bei einer LED und normal bei drei. Das Aufladen für eine Minute liefert Licht für eine Stunde.
Gesamtabmessungen: 15,5 x 5,5 x 4,5 cm, Kunststoffgehäuse.
Auch dieses Modell benötigt keine Batterien. Am Gehäuse befindet sich ein Griff, durch dessen Drehung der Akku aufgeladen wird.
3 Minuten Drehung des Griffs – 40 Minuten Dauerbeleuchtung. Drei LEDs verbaut. Es verfügt über mehrere Betriebsmodi – Blinken, Sanftmodus mit 1 LED und Normalmodus, bei dem alle drei LEDs gleichmäßig leuchten. Wasserundurchlässig, kann in einer Tiefe von 10 Metern erfolgreich arbeiten. Der Drehwinkel beträgt 320 Grad. Es ist sehr praktisch – es kann befestigt und in die gewünschte Richtung gedreht werden.
Die Gesamtabmessungen betragen 151 x 50 x 40 mm. Das Gewicht beträgt ca. 150 g. Das Modell wird in einer Kunststoffschale geliefert.
Diese Modelle werden in Form einer LED-Taschenlampe präsentiert, die mit Lichtenergie betrieben wird. Das Gehäuse des Leuchtgeräts ist mit einer Solarbatterie ausgestattet, die die Hauptenergiequelle darstellt. Für die meisten Modelle ist diese Quelle nicht die einzige. Im Gehäuse ist auch ein Dynamo eingebaut.
Der zum Dynamo führende Griff dreht sich, um ihn anzutreiben. Durch diese Aktion wird der Akku aufgeladen. Somit funktioniert dieses Modell sowohl mit Lichtenergie (Solarbatterie) als auch mit einem Dynamo. Durch diese Kombination erhöht sich die Betriebszeit der Taschenlampe. Mit diesen Energiequellen kann es eineinhalb Stunden lang betrieben werden. Sollte die Lampe einmal ausgehen, kann sie jederzeit dynamisch nachgeladen werden.
Der Vorteil des Modells ist seine Feuchtigkeitsbeständigkeit. Es kann bis zu einer Wassertiefe von fünf Metern betriebsbereit bleiben. In der Taschenlampe verbaute LEDs können 50.000 Stunden „leben“.
Abmessungen des Leuchtgeräts: 147x 61x 45 mm. Das Gewicht beträgt ca. 180 g. Der Körper besteht aus Kunststoff.
Das Gerät ist multifunktional. Es verfügt über ein praktisches ergonomisches Gehäuse, in dem eine recht leistungsstarke LED verbaut ist. Das Gehäuse enthält einen Funkempfänger und eine Alarmanlage mit Sirene. Solche Funktionen werden Touristen, Pilz- und Beerensammler, Gärtner und Autoliebhaber zu schätzen wissen.
Das Gute an einer Dynamo-Taschenlampe ist, dass sie unabhängig von der Stromquelle ist. Das Lichtgerät verfügt über einen manuellen mechanischen Antrieb, mit dem Sie die Taschenlampe aufladen können, wenn kein Stromanschluss in der Nähe ist. Das Kit ist mit Kopfhörern ausgestattet und ein Lautsprecher ist in das Gehäuse integriert. Das manuelle Aufladen dauert eine Minute. Dies reicht aus, damit die Laterne zehn Minuten lang ununterbrochen leuchtet.
Der Nachteil dieser Option besteht darin, dass sie anfällig für Wasser ist.
Sehen Sie es sich in unserem Video an? So rüsten Sie die einfachste Dynamo-Laterne auf.
