Pagrindinis belaidis energijos perdavimas: 6 žingsniai (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:49

Maždaug prieš šimtą metų beprotiškas mokslininkas gerokai anksčiau laiko įkūrė laboratoriją Kolorado Springse. Jis buvo užpildytas pačia ekscentriškiausia technologija, pradedant masyviais transformatoriais ir baigiant radijo bokštais, baigiant kibirkštinėmis ritėmis, sukuriančiomis dešimtis pėdų ilgio elektros varžtus. Laboratorijos įkūrimas užtruko mėnesius, tai buvo nemaža investicija, ją finansavo žmogus, kuris nebuvo žinomas kaip ypač turtingas. Bet koks buvo daikto tikslas? Paprasčiausiai pamišęs mokslininkas siekė sukurti elektros perdavimo tiesiogiai per orą metodą. Pionierius buvo įsivaizdavęs pasaulį, kuriame mums nereikės dešimtys tūkstančių kilometrų elektros linijų, nereikės milijonų tonų varinės vielos ir nereikės brangių transformatorių ir elektros skaitiklių.

Garsus išradėjas Nikola Tesla buvo žmogus, kurio spindesys daugelį metų pastūmėjo elektros ir magnetizmo mokslą į priekį. Tokius išradimus, kaip kintamosios srovės variklis, radijo bangomis valdomos mašinos ir moderni elektros energijos infrastruktūra, galima atsekti tik nuo jo. Nepaisant didelės įtakos, Teslai savo laboratorijoje Kolorade niekada nepavyko sukurti energijos perdavimo be laidų priemonių. Arba jei tai padarė, tai buvo nepraktiška arba jam tiesiog pritrūko priemonių, kad jis taptų brandus. Nepaisant to, jo išradingas palikimas išlieka ir, nors šiandien galime būti laisvi nuo masyvių elektros tinklų naštos, turime technologiją, leidžiančią siųsti elektros srovę be laidų. Tiesą sakant, tokia technologija yra lengvai prieinama netoli jūsų esančioje elektronikos parduotuvėje.

Šioje instrukcijoje mes kursime ir kursime savo miniatiūrinius belaidžius energijos perdavimo įrenginius.

1 žingsnis: medžiagos

Norint sukurti šį paprastą įrenginį, reikia palyginti nedaug medžiagų. Jie išvardyti žemiau.

1. Baterija maitinama fluorescencinė lemputė. Jų galima nusipirkti vietinėje „Wal-Mart“, „Dollar General“ar techninės įrangos parduotuvėje tik už kelis dolerius. Tiks bet kuris iš jų, tačiau stenkitės, kad išsirinktumėte tokį, kuriame lengvai pasiektumėte ir atjungtumėte fluorescencinį vamzdelį iš lizdo.

2. Emaliu padengta magnetinė viela. Šiam projektui jums reikės kelių dešimčių pėdų vielos. Kuo daugiau turite, tuo geriau. Be to, geriausia naudoti plonesnę vielą, nes daugiau vielos, supakuotos į mažesnę erdvę, prilygs didesniam diapazonui ir efektyvumui. Mano pasirinkta viela čia nėra ideali - aš labiau norėčiau, kad ji būtų plonesnė - bet tai buvo viskas, ką turėjau po ranka kurdama šį projektą.

3. Atsarginė varinė viela. Tai nėra būtina, tačiau tai labai padeda. Jei atsitiktinai turite aligatoriaus spaustukus (pageidautina keturis iš jų), esate dar geresnės formos.

4. Šviesos diodas. Bet koks šviesos diodas tai padarys, tačiau šiai programai ryškesnis paprastai yra geresnis. Spalva nesvarbi, nes prietaiso tiekiama įtampa bus daugiau nei pakankama bet kokios spalvos šviesos diodams apšviesti. Rezistoriai nereikalingi.

5. (Nuotraukoje nėra) - švitrinis popierius, C arba D elementų baterija ir žiebtuvėlis. Šie dalykai nėra būtini sėkmingam projektui, tačiau jie pravers kuriant įvairius belaidžio maitinimo įrenginio elementus.

2 žingsnis: pirminė ritė

Norėdami pradėti, paimkite magnetinio laido dalį (nuo dvidešimties iki penkiasdešimties pėdų, priklausomai nuo vielos storio) ir susukite į ritę. Čia naudinga C arba D baterija, nes galite tiesiog pakartotinai apvynioti laidą. Stenkitės, kad jūsų ritė būtų kuo tvarkingesnė. Be to, įsitikinkite, kad visiškai ir kruopščiai pašalinsite emalio izoliaciją kiekviename ritės gale. Tam gali prireikti žiebtuvėlio, kad nudegtų izoliacija (kaip parodyta paveikslėlyje), ir švitrinio popieriaus, kad jis būtų visiškai pašalintas.

Kai baigsite ritę, nuimkite ją nuo akumuliatoriaus (arba palikite ant visko, ką apvyniojote; mano atveju naudojau likusį ritinį iš ankstesnio projekto) ir suriškite juostele ar užtrauktukais. Paskutinis dalykas, kurio norite šiuo atveju, yra greitai išardoma vielos ritė. Jei jis atsiskleis, jis susipainios, susisuks ir gali net tapti netinkamas. Kad taip neatsitiktų, tvirtindami laikykite abu kyšančius vielos galus prie ritės.

3 žingsnis: antrinė ritė

Antrinė ritė, kaip ir pirminė, gali būti bet kokio ilgio viela (pageidautina dar kartą ilgesnė nei 20 pėdų) ir nebūtinai turi būti to paties tipo ar storio. Tačiau, kaip ir pirminė ritė, ji turi būti pagaminta iš emaliu padengtos magnetinės vielos, izoliacija turi būti pašalinta iš kiekvieno galo ir ji turėtų būti maždaug tokio paties dydžio ir formos kaip jūsų pirmoji ritė.

Baigę antrinę ritę, suriškite ją ir pritvirtinkite prie jos šviesos diodą. Čia praverčia atsarginės vielos ir (arba) aligatoriaus spaustukai. Man pasisekė, kad turėjau pakankamai ploną ritę, kad galėčiau tiesiog apvynioti laidą aplink šviesos diodų laidus, bet jei mano ritė būtų pagaminta iš storesnės vielos (kaip buvo pirminė), geriausia būtų pritvirtinti Šviesos diodas, naudojant plonesnę varinę vielą arba spaustukus.

Dienos pabaigoje nesvarbu, kuri šviesos diodo pusė bus pritvirtinta prie kurio ritės laido, jei du ritės galai yra tvirtai ir patikimai prijungti prie lemputės gnybtų.

4 žingsnis: prijunkite viską

Jei to dar nepadarėte, išimkite liuminescencinę lemputę iš baterijos veikiančios lemputės ir suraskite gnybtus, kurie anksčiau buvo prijungti prie lemputės. Būtinai išjunkite įrenginį. Srovė nėra pakankamai stipri, kad būtų mirtina, tačiau gali sukelti gana skausmingą šoką, jei vienu metu paliesite plikus laidus prie abiejų gnybtų.

Suradę gnybtus, prijunkite prie jų savo pirminę ritę, vieną laidą prijunkite prie vieno, kitą - prie kito. Įsitikinkite, kad turite saugų ryšį. Aligatoriaus spaustukai čia gali padaryti stebuklus, tačiau jei neturite tokių (kaip aš), galite įkišti didelius varžtus į gnybtus arba netgi pritvirtinti aliuminio foliją prie ritės galų ir tada klijuoti į jungtis. Kad ir kaip tai darytumėte, tiesiog įsitikinkite, kad ryšys yra stabilus ir pastovus.

Kalbant apie antrinę ritę, jums nereikia daug nuveikti, išskyrus tai, kad įsitikintumėte, ar ji saugiai prijungta prie šviesos diodo.

5 žingsnis: veikianti grandinė

Mums belieka tik jį įžiebti! Dar kartą įsitikinę, kad visos jungtys yra geros, uždėkite antrinę ritę ant pirminės ritės ir apverskite jungiklį, kad įjungtumėte „lemputę“. Turėtumėte pamatyti, kaip jūsų šviesos diodas atgyja. Jei jis neužsidega, dar kartą patikrinkite jungtis. Tai gana atlaidus projektas, todėl greičiausiai ilgai netruksite išspręsti problemos šaltinio.

Eksperimentuodami su grandine, turėtumėte pastebėti, kad galite pakelti antrinę ritę nuo pirminės ritės, o šviesos diodas vis tiek degs. Tai įrodo, kad „belaidžiu būdu“perduodate galią. Pabandykite tarp dviejų ritinių įstumti popierių, knygą ar bet kokį kitą nelaidų daiktą. Daugeliu atvejų (nebent turite tikrai storą knygą) šviesos diodas turėtų degti. Mano asmeninė patirtis su kitomis šio projekto konstrukcijomis sugebėjo antrinę ritę pastatyti iki šešių ar aštuonių colių nuo pagrindinės ir vis tiek matau silpną šviesos diodo švytėjimą.

6 veiksmas: kaip tai veikia

Iš esmės šį įrenginį mes pavadintume oro šerdies transformatoriumi. Įprastus transformatorius (pvz., Tuos, kurie yra ant maitinimo polių, tuos, kurie yra telefonų įkrovikliuose ir pan.) Sudaro dvi ar daugiau vielos ritinių, apvyniotų geležies gabalu. Kai kintamosios srovės (kintamosios srovės) galia perduodama per vieną ritę, geležyje jis sukuria greitai perjungiamą magnetinį lauką, kuris tada sukelia srovę antroje vielos ritėje. Tai tas pats principas, kurį veikia elektros generatoriai - kad judantis magnetinis laukas privers elektronus judėti laide.

Mūsų prietaisas veikia labai panašiai (nors ir šiek tiek kitaip). Kaip paaiškėja, kiekviena su baterijomis valdoma fluorescencinė lempa turi mažą grandinę, kuri paima žemos įtampos nuolatinę srovę (nuolatinę srovę) iš baterijų ir pakelia ją į daug didesnę įtampą, maždaug kelis šimtus voltų. Be šios aukštos įtampos fluorescenciniai vamzdžiai negalėtų veikti. Tačiau, norėdami sukurti šią didesnę įtampą, mūsų fluorescencinės šviesos varomoji grandinė turi konvertuoti pastovią nuolatinės srovės energiją iš akumuliatoriaus į kitą elektros energiją, vadinamą impulsine nuolatine. Impulsinė nuolatinė srovė transformatoriuje veikia taip pat, kaip kintamosios srovės elektros srovė - „impulsinė“srovės prigimtis iš esmės sukuria magnetinį lauką, kuris žlunga ir reformuojasi tūkstančius kartų per sekundę. Ši pulsuojanti nuolatinė srovė leidžia į grandinę įterptam mažam transformatoriui padidinti galią nuo šešių ar dvylikos voltų iki kelių šimtų. Tačiau dėl maitinimo šaltinio veikimo būdo elektros energija terminaluose „pulsuoja“kelis tūkstančius kartų per sekundę. Iš esmės galime pasakyti, kad iš įrenginio išeinanti aukštos įtampos elektra „šurmuliuoja“.

Kai ši pulsuojanti nuolatinė srovė tiekiama į mūsų pirminę ritę, ji paverčia ritę į elektromagnetą, kuris projektuoja greitai kintantį magnetinį lauką. Kai priartiname antrinę ritę prie pirminės, dėl pulsuojančio magnetinio lauko joje sukuriama srovė. Tada ši srovė praeina pro šviesos diodą, todėl ji užsidega. Kuo toliau nuo pirminės ritės antrinė, tuo mažesnis magnetinio lauko poveikis jam ir mažiau srovės. Panašiai šį efektą galima „neutralizuoti“pridedant daugiau vielos. Daugiau vielos reiškia daugiau magnetizmo pirminėje ritėje, o daugiau vielos antrinėje ritėje reiškia, kad galima užfiksuoti daugiau šio magnetinio lauko.

Dėl šios priežasties savo projektą galime pavadinti „oro šerdies transformatoriumi“, nes kuriame konstruktorių, kuris turi dvi rites - pirminę ir antrinę - ir veikia iš pulsuojančių magnetinių laukų. Tačiau, skirtingai nei tradiciniai transformatoriai, kurie naudoja geležį magnetiniam laukui „perduoti“iš vienos ritės į kitą, mūsiškis neturi nieko magnetinio lauko. Taigi mes sakome, kad jis turi „oro šerdį“. Trumpai tariant, šis mažas, paprastas prietaisas yra tik kitoks požiūris į tokią įprastą technologiją kaip dangaus debesys.

Mėgaukitės belaidžiu energijos perdavimo įrenginiu ir ačiū, kad skaitote!