V našom svete sa pomerne veľa ľudí zaoberá domácimi experimentmi v domácich laboratóriách a dielňach. Pre niekoho je to spôsob, ako sa presadiť, pre iného túžba rozvíjať svoje schopnosti. Čo ak je to experiment vyrobený z narýchlo zlepených častí. Hlavná vec je, že zariadenie alebo obvod funguje. Dnes si rozoberieme práve takýto vynález, vyrobený prakticky na kolene. Je však založená na neotrasiteľných princípoch a zákonoch fyziky, ktoré nemožno poprieť.
Budeme hovoriť o baterke, ktorá funguje bez batérií. Možno už niekto videl na internete najjednoduchší Faradayov generátor, ktorý umožňuje rozsvietiť malú LED diódu niekoľkými pohybmi vodiča vo vinutí. Neobvyklé už nie sú ani zostavy z takmer vybitej batérie, autotransformátor a tranzistor, ktoré sú schopné napájať 3V LED pri počiatočnom napätí desatín voltu.
Tu autor zašiel trochu ďalej, zmodernizoval obvod zariadenia, pridal usmerňovač, superkondenzátor (ionistor), odpor a úplne vylúčil zdroj energie. Vďaka tomu je prevádzka baterky oveľa stabilnejšia a efektívnejšia. A ak s puzdrom niekoľko minút zatrasiete, môže sa nabíjať po dlhú dobu prevádzky LED. Ako to funguje? Poďme na to.
Zdravím všetkých čitateľov a obdivovateľov stránky Radioschema! Dnes chcem hovoriť o vytvorení „večnej“ lampy. Už dlho existovala myšlienka zostaviť baterku, ktorá by fungovala pomocou svalovej sily a premieňala mechanickú energiu rotácie na svetlo. Táto baterka má oproti ostatným veľmi veľkú výhodu – nemôže sa jej vybiť batéria. Ale samozrejme, nie je to bez nevýhod - budete musieť pracovať, aby ste im to zažiarili. Jeho prvým účelom je preto pracovať v núdzovom režime (ak sú vybité batérie), keď si potrebujete niekde urgentne posvietiť, napríklad zaskrutkovať zástrčky do elektrického panelu. Keďže pri dlhodobej práci človeka jednoducho omrzí otáčanie rukoväte baterky.
Nápad tu teda bol, ale ťažko sa zrealizoval, keďže bolo treba zložiť prevodovku s elektromotorom a napchať ju do nejakého puzdra a pre väčšinu rádioamatérov je puzdro „kameňom úrazu“. “ Táto úloha sa však radikálne zjednodušila nákupom lacnej 3D tlačiarne. Teraz je konštrukcia akéhokoľvek krytu pre rádioelektronické zariadenie obmedzená iba fantáziou autora.
Prvá palacinka, ako obvykle, bola hrudkovitá: vytlačil som si puzdro, ešte som nevedel, ako bude hotové zariadenie vyzerať, pričom som prvý motor, na ktorý som narazil, použil ako generátor. Ukázalo sa, že ani pri veľmi rýchlom otáčaní rukoväte nebolo dostatočné napätie na stabilný chod baterky. Potom, poučený trpkou skúsenosťou, som k otázke pristúpil inteligentnejšie. Vzal som veľa existujúcich motorov a otestoval ich na vhodnosť pre tento projekt.
Robíme to: upneme hriadeľ motora do skrutkovača, dáme maximálnu rýchlosť a zmeriame napätie a skratový prúd motora. Podľa toho vyberieme najlepšiu kópiu. Podľa mojich pozorovaní je najlepšie vziať vysokonapäťový (12 - 24 voltov) a nízkootáčkový motor.
Ďalej k prevodovke: Použil som továrenské prevody, keďže môj 3D modelovací program nemá knižnicu na skonštruovanie prevodovky a momentálne tlačím z PLA plastu, ktorý však nie je odolný voči opotrebovaniu. Prevodovka a motor boli použité z akéhosi elektrického korektora na svetlomety áut, stredný (veľký) z kotúčového pohonu hudobného centra AIWA, posledný (na motor) z detského auta. Objektív bol použitý z nefunkčnej čínskej čelovky. Plusom je, že má objektív a možnosť meniť ohniskovú vzdialenosť. Svetelným zdrojom je trojwattová LED dióda, ktorá sa samozrejme nevyužíva „naplno“, ale z hľadiska spoľahlivosti nemá obdobu (pri tak nízkej záťaži).
Ako viete, takéto baterky majú ešte jednu nevýhodu - svietia, keď otáčate rukoväťou. Aby som tento nedostatok aspoň do istej miery vyhladil, nainštaloval som do puzdra ionistory s celkovou kapacitou dvoch farád. A paralelne s ňou aj päťvoltová zenerova dióda, pretože maximálne napätie pre tieto ionistory je 5,5 voltu a generátor je schopný dodávať až 12 voltov bez zaťaženia. V bočnej stene zariadenia je nainštalovaný vypínač, ktorý odpája LED od ionistorov, ak nie je potrebné, môžete ho vypnúť a v ionistore ostane nabitý náboj pre neskoršie použitie. Vo vypnutej polohe pri otáčaní gombíka prebieha proces nabíjania ionistorov.
Venované prevažne nováčikom vo svete fyziky a elektroniky. Dnes vám ukážem najjednoduchší spôsob, ako vyrobiť „večnú baterku“, a to Faradayov generátor. Je „večný“, pretože môže fungovať bez akýchkoľvek zdrojov energie, ako sú batérie alebo akumulátory.
A preto na to potrebujeme:
-medený drôt s prierezom 0,1-0,5 mm
- Neodymové magnety
-PVC rúrka 10-15 cm dlhá a 2 cm široká
- lepenka
- nízkonapäťová LED
- Voliteľný kondenzátor 10 000 pf
Nástroje, ktoré potrebujeme, sú:
-spájkovačka
-lepiaca pištoľ
-nožnice
A tak prvá vec, ktorú musíte urobiť, je vystrihnúť dve podložky z lepenky s priemerom o 4-5 mm väčším ako je priemer rúrky:
Večná baterka alebo Faradayova baterka Toto je názov pre baterku s alternatívnym zdrojom energie. To znamená, že táto baterka nevyžaduje batérie ani nabíjanie batérie. Aby ste ho „zapálili“, musíte ním zatriasť. Samotná baterka obsahuje generátor a batériu.
Najprv sa pozrime na továrenskú baterku:
Dizajn som sa snažil namaľovať čo najviac. Ide o to, že valcová konštanta magnet voľne visí v puzdre trubice medzi gumenými zarážkami alebo pružinami (kdekoľvek). A v strede trubice je navinutá cievka. Pri zatrasení sa magnet vo vnútri cievky pohybuje hore a dole a vytvára v nej striedavú elektrinu.
Pozrime sa bez puzdra.
Vidíme solenoid, valcový magnet, obmedzovače, malú dosku s diódami, spínač a batérie. Ach áno, a LED na doske.
Zatraste baterkou a zapnite ju. Tvorba!
Tu je náš prototyp:
Zaškrtávacie políčko. Rúrka, na ktorej je navinutá cievka, je telom guľôčkového pera. Pár magnetov z pevného disku, nejaké tam sú. Áno, namiesto batérií sa používajú kondenzátory. Biela LED. pár diód.
Existuje zvláštnosť vinutia cievky. Ako ste si určite všimli zo schémy, cievka sa skladá z dvoch vinutí, celková dĺžka cievky je 40 mm. Rozdeliť psychicky zasiahnutý. V prvej polovici navinieme 600 závitov najtenšieho drôtu s priemerom približne 0,08 mm. A v druhej polovici je 600 zákrut. To je všetko - dvojdielna cievka je pripravená. Ďalej podľa schémy.
Baterka je nevyhnutná vec. A ak je toto večná baterka, tak to jednoducho nemá cenu. Môže sa to hodiť kedykoľvek: v byte vypadne elektrina, na výlete, v garáži, na chate sa môže stať nepredvídaná situácia. Len si predstavte, čo sa stane, ak sa batéria vybije v tú najnevhodnejšiu chvíľu. Ale ak má baterka dynamo, tak sa nie je čoho báť. Vždy budete so svetlom.
Dynamo baterka sa od ostatných líši tým, že nemá batérie. Môže mať:
Večná baterka môže fungovať bez časového obmedzenia. Životnosť závisí od odolnosti žiarovky v nej zabudovanej. Moderná dynamo baterka - LED. Vďaka autonómnemu nabíjaniu môže pracovať nepretržite viac ako desať rokov.
Nazýva sa aj Faradayova baterka. Zariadenie je celkom jednoduché. Lampa má kovové jadro a cievku. Pri ich interakcii vzniká elektrický prúd. Večná baterka je vybavená Ni-Mh batériou. V svietidle je nainštalované jedno alebo viac LED svietidiel. Ak je jedna lampa, potom je umiestnená v strede, ak je niekoľko, potom okolo stredu.
Dobíjacia baterka na dynamo je vzhľadom na to, že na fungovanie nepotrebuje batérie, žiadaná poľovníkmi, rybármi a turistami. Skutočné dynamo svetlá sú dosť drahé, ale účel plnia - naozaj dlho vydržia a poskytujú slušnú úroveň kvality.
Večná baterka je nevyhnutná pre skutočných stopárov. Pri výbere baterky nie je potrebné šetriť.
Výhody Faradayovej baterky:
Existuje pomerne veľké množstvo možností pre večné baterky, určené pre rôzne situácie a na použitie pri vykonávaní rôznych prác.
Faradayova baterka nemá batérie. Môžete ho používať bez výmeny lámp po dobu 11 rokov. Dobre odoláva vlhkému počasiu a dá sa použiť aj v daždi. Kondenzátor má veľkú elektrickú kapacitu. Aby sa zariadenie nabilo, stačí ním zatriasť. LED je vybavená šošovkou, takže výkon svetelného toku je zvýšený.
Ľahký a kompaktný. Vyrobené z plastu.
Táto možnosť je veľmi pohodlná, pretože ju nemusíte držať v rukách. Na čelo sa pripevňuje pomocou elastických pásikov. Funguje bez batérií.
Na nabíjanie je k dispozícii nabíjačka. Pomocou kábla sa pripája k nabíjačke vybavenej otočnou rukoväťou. Po minútovej práci pera môžete priestor osvetľovať na hodinu. Zariadenie je možné použiť na dobíjanie mobilného telefónu. Adaptéry sú určené na nabíjanie telefónu Nokia. Má malé rozmery: 5 x 6 cm Telo je vyrobené z plastu.
Zvláštnosťou je prítomnosť ďalších možností. Tento model môže slúžiť ako nabíjačka pre mobilné telefóny a fotoaparáty. Nabíjanie bude stačiť na polhodinu prevádzky elektronických zariadení. Všetky ďalšie adaptéry sú súčasťou balenia.
Môže pracovať v dvoch režimoch, slabý na jednej LED a normálny na troch. Minútové nabíjanie poskytuje svetlo na jednu hodinu.
Celkové rozmery - 15,5 x 5,5 x 4,5 cm, plastové puzdro.
Tento model tiež nevyžaduje batérie. Na tele sa nachádza madlo, ktorého otáčaním sa batéria nabíja.
3 minúty otáčania rukoväte - 40 minút nepretržitého svietenia. Nainštalované tri LED diódy. Má niekoľko prevádzkových režimov – blikanie, jemný režim s 1 LED a normálny režim, kedy všetky tri LED svietia rovnomerne. Nepriepustný pre vodu, môže úspešne pracovať v hĺbke 10 metrov. Uhol natočenia je 320 stupňov. Je to veľmi pohodlné - dá sa zaistiť a otočiť v požadovanom smere.
Celkové rozmery sú 151x50x40 mm. Hmotnosť je približne 150 g. Model je dodávaný v plastovom obale.
Tieto modely sú prezentované vo forme LED baterky poháňanej svetelnou energiou. Telo svetelného zariadenia je vybavené solárnou batériou, ktorá je hlavným zdrojom energie. U väčšiny modelov nie je tento zdroj jediný. V kryte je zabudované aj dynamo.
Rukoväť vedúca k dynamu sa otáča, aby ho poháňala. Táto akcia nabije batériu. Tento model teda funguje ako zo svetelnej energie (solárna batéria), tak aj z dynama. Vďaka tejto kombinácii sa zvyšuje prevádzkový čas baterky. Na tieto zdroje energie dokáže fungovať hodinu a pol. Ak lampa zhasne, vždy sa dá dynamicky dobiť.
Výhodou modelu je odolnosť voči vlhkosti. Môže zostať funkčný v hĺbke päť metrov pod vodou. LED diódy nainštalované v baterke môžu „žiť“ 50 000 hodín.
Rozmery svetelného zariadenia: 147x 61x 45 mm. Hmotnosť je cca 180 g. Telo je vyrobené z plastu.
Zariadenie je multifunkčné. Má pohodlné ergonomické puzdro, v ktorom je nainštalovaná pomerne výkonná LED. Kryt obsahuje rádiový prijímač a poplašný systém vybavený sirénou. Takéto funkcie ocenia turisti, hubári a zberači lesných plodov, záhradkári a nadšenci áut.
Dobrá vec na dynamo baterke je, že je nezávislá od zdroja energie. Svetelné zariadenie má ručný mechanický pohon, pomocou ktorého môžete baterku nabiť, ak nie je v blízkosti zdroj. Súprava je vybavená slúchadlami a v tele je zabudovaný reproduktor. Manuálne nabíjanie trvá minútu. To stačí na to, aby lampáš svietil desať minút bez prerušenia.
Nevýhodou tejto možnosti je, že je náchylná na vodu.
Pozrite si to v našom videu? ako vylepšiť najjednoduchšiu dynamovú lampu.
