Alapvető vezeték nélküli áramátvitel: 6 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:43

Körülbelül száz évvel ezelőtt egy őrült tudós jóval megelőzte korát, és laboratóriumot alapított Colorado Springsben. A legkülönlegesebb technológiával volt tele, a hatalmas transzformátoroktól a rádiótornyokon át a szikrázó tekercsekig, amelyek több tucat láb hosszú elektromos csavarokat generáltak. A laboratórium felállítása hónapokat vett igénybe, jelentős beruházást jelentett, és egy olyan férfi finanszírozta, aki nem éppen arról volt híres, hogy különösen gazdag. De mi volt a célja a dolognak? Egyszerűen az őrült tudós célja az volt, hogy kifejlesszen egy olyan módszert, amellyel közvetlenül áramot szállíthat a levegőn keresztül. Az úttörő ember egy olyan világot képzelt el, amelyben nem lesz szükségünk több tízezer mérföldes távvezetékre, nincs szükségünk több millió tonna rézhuzalra, és nincs szükségünk drága transzformátorokra és árammérőkre.

A híres feltaláló, Nikola Tesla olyan ember volt, akinek ragyogása sok évvel előrébb tolta az elektromosság és a mágnesesség tudományát. Az olyan találmányok, mint a váltakozó áramú motor, a rádióvezérelt gépek és a modern áramellátási infrastruktúra, mind rá vezethetők vissza. Mély befolyása ellenére azonban Teslának soha nem sikerült kifejlesztenie a vezetékek nélküli áramátviteli eszközt Coloradóban. Vagy ha igen, akkor vagy nem volt praktikus, vagy egyszerűen hiányzott az eszköze az érettség fejlesztéséhez. Leleményes öröksége azonban tovább él, és bár manapság talán nem mentesülünk a hatalmas elektromos hálózatok terhétől, megvan a technológiánk arra, hogy vezeték nélkül küldjünk áramot rövid távolságra. Valójában az ilyen technológia könnyen elérhető egy közeli elektronikai üzletben.

Ebben az utasításban saját miniatűr vezeték nélküli erőátviteli eszközöket tervezünk és építünk.

1. lépés: Anyagok

Ennek az egyszerű eszköznek az elkészítéséhez viszonylag kevés anyagra van szükség. Az alábbiakban felsoroljuk őket.

1. Elemmel működő fénycső. Ezeket csak néhány dollárért lehet megvásárolni a helyi Wal-Martban, a Dollar Generalban vagy a hardverboltban. Bármelyikük megteszi, de próbáljon meg mindent megtenni, hogy olyat válasszon, amelyben könnyen elérheti és leválaszthatja a fénycsövet az aljzatról.

2. Zománccal bevont mágneshuzal. Ehhez a projekthez több tucat láb drótra lesz szüksége. Minél több van, annál jobb. Ezenkívül a legjobb, ha vékonyabb huzalt használ, mivel a kisebb térbe csomagolt több huzal nagyobb hatótávolságot és hatékonyságot jelent. A drótválasztásom itt nem ideális - sokkal inkább szeretném, ha vékonyabb lenne -, de csak ez volt a kezemben, amikor ezt a projektet terveztem.

3. Tartalék rézhuzal. Ez nem szükséges, de sokat segít. Ha véletlenül van aligátor klipje (lehetőleg négy), akkor még jobb formában van.

4. Egy LED. Bármelyik LED megteszi a trükköt, de ennél az alkalmazásnál a világosabb általában jobb. A szín nem számít, mivel a készülék által biztosított feszültség több mint elegendő lesz a LED bármely színének megvilágításához. Az ellenállásokra nincs szükség.

5. (nem a képen) - Csiszolópapír, C- vagy D -elem, és öngyújtó. Ezek a dolgok nem szükségesek a projekt sikeréhez, de hasznosak lesznek, amikor megépíti a vezeték nélküli tápegység különböző darabjait.

2. lépés: Az elsődleges tekercs

Először is vegyen egy rész mágnesdrótot (húsz és ötven láb között, a huzal vastagságától függően), és tekerje fel tekercsbe. Itt jól jön egy C vagy D akkumulátor, mivel egyszerűen többször is körbecsavarhatja a vezetéket. Próbálja meg a tekercset a lehető legtisztábbá tenni. Ezenkívül ügyeljen arra, hogy teljesen és alaposan távolítsa el a zománc szigetelést a tekercs mindkét végén. Ez öngyújtót igényelhet a szigetelés leégetéséhez (amint az a képen látható), valamint csiszolópapírt a teljes eltávolításához.

Ha végeztél a tekercseléssel, csúsztasd le az akkumulátorról (vagy hagyd rajta, amire köré tekerted; esetemben egy korábbi projekt maradék orsóját használtam), és kösd fel szalaggal vagy cipzárral. Az utolsó dolog, amit ebben az esetben szeretne, egy gyorsan felbomló huzaltekercs. Ha kibontja, összegabalyodik, csomósodik, és akár használhatatlanná is válhat. Ennek elkerülése érdekében tartsa a huzal mindkét kiálló végét a tekercshez, miközben rögzíti.

3. lépés: A másodlagos tekercs

A másodlagos tekercs, akárcsak az elsődleges, bármilyen hosszúságú huzal lehet (lehetőleg ismét hosszabb, mint 20 láb), és nem kell azonos típusú vagy vastagságú. Azonban nagyjából ugyanaz, mint az elsődleges tekercs, zománcozott bevonatú mágneshuzalból kell készülnie, mindkét végén el kell távolítani a szigetelést, és nagyjából ugyanolyan méretű és alakú kell, mint az első tekercs.

Ha befejezte a másodlagos tekercset, kösse össze, majd rögzítse a LED -et. Itt kezdenek jól jönni a tartalék drót és/vagy aligátor klipek. Szerencsém volt, hogy van egy tekercsem, amely elég vékony ahhoz, hogy csak körbe tudnám csavarni a vezetéket a LED vezetékei körül, de ha a tekercsem vastagabb huzalból lett volna (mint az elsődleges), akkor a legjobb lett volna a LED -et hozzá vékonyabb rézhuzal vagy klipek segítségével.

A nap végén nem mindegy, hogy a LED melyik oldala csatlakozik a tekercs egyik vezetékéhez, mindaddig, amíg a tekercs két vége szilárdan és biztonságosan csatlakozik az izzó kapcsaihoz.

4. lépés: Az összes bekötése

Ha még nem tette meg, vegye le a fénycsövet az elemmel működő lámpáról, és keresse meg azokat a csatlakozókat, amelyek korábban az izzóhoz voltak csatlakoztatva. Ezen a ponton mindenképpen kapcsolja ki a készüléket. Az áram nem elég erős ahhoz, hogy halálos legyen, de elég fájdalmas sokkot okozhat, ha véletlenül megérinti a csupasz vezetékeket mindkét csatlakozóhoz.

Miután megtalálta a sorkapcsokat, csatlakoztassa hozzájuk az elsődleges tekercset, és csatlakoztassa az egyik vezetéket az egyik csatlakozóhoz, a másikat pedig a másik csatlakozóhoz. Győződjön meg arról, hogy biztonságos a kapcsolata. Az alligátor csipeszek csodákra képesek itt, de ha véletlenül nincs ilyen (mint nekem), akkor nagy csavarokat szoríthat be a csatlakozókba, vagy akár feltekercselt alumínium fóliát is rögzíthet a tekercs végére, majd a kapcsolatokba. Bárhogy is teszed ezt, csak győződj meg arról, hogy a kapcsolatod stabil és stabil.

A másodlagos tekercsre való tekintettel nem kell mást tennie, minthogy meg kell győződnie arról, hogy biztonságosan csatlakozik a LED -hez.

5. lépés: Az áramkör működésben

Nincs más dolgunk, mint felgyújtani! Ismét győződjön meg arról, hogy minden csatlakozás megfelelő, helyezze a másodlagos tekercset az elsődleges tekercs tetejére, és fordítsa el a kapcsolót a „lámpa” bekapcsolásához. Látnia kell, hogy a LED életre kel. Ha nem világít, ellenőrizze újra a csatlakozásokat. Ez egy meglehetősen megbocsátó projekt, így valószínűleg nem fog sokáig tartani, amíg elhárítja a probléma forrását.

Az áramkörrel kísérletezve észre kell vennie, hogy le tudja emelni a másodlagos tekercset az elsődleges tekercsről, és a LED továbbra is világít. Ez azt bizonyítja, hogy „vezeték nélkül” továbbítja az energiát. Próbáljon néhány papírt, könyvet vagy más nem vezető tárgyat a két tekercs közé csúsztatni. A legtöbb esetben (hacsak nincs igazán vastag könyve) a LED -nek világítania kell. A saját tapasztalataim alapján, a projekt más építményeivel kapcsolatban, a másodlagos tekercset hat -nyolc hüvelyk távolságra tudtam elhelyezni az elsődlegestől, és továbbra is halvány fényt láttam a LED -től.

6. lépés: Hogyan működik?

Lényegében ezt az eszközt nevezzük légmagos transzformátornak. A normál transzformátorok (például a táposzlopokon lévők, a telefon töltőkben találhatók stb.) Két vagy több huzaltekercsből állnak egy vasdarab körül. Amikor a váltakozó áramú (AC) áramot egy tekercsen vezetik át, gyorsan váltó mágneses mezőt hoz létre a vasalóban, amely ezután áramot indukál a huzal második tekercsében. Ugyanez az elv, amiből az elektromos generátorok működnek - a mozgó mágneses mező hatására az elektronok elmozdulnak a vezetékben.

Eszközünk nagyon hasonló (bár kissé eltérő) módon működik. Mint kiderült, minden elemmel működő fluoreszkáló lámpában van egy kis áramkör, amely leveszi az akkumulátorokból az alacsony feszültségű egyenáramot (egyenáramot), és jóval magasabb feszültségre emeli, valahol néhány száz nagyságrendben volt. E nagyfeszültség nélkül a fénycsövek nem tudnak működni. Ennek a magasabb feszültségnek a létrehozásához azonban fluoreszkáló fényvezérlő áramkörünknek az akkumulátor egyenletes egyenáramát át kell alakítania egy másik áramforrássá, amelyet pulzáló egyenáramnak neveznek. Az impulzusos DC ugyanúgy működik, mint a váltóáramú áram a transzformátorban - az áram „impulzusos” jellege lényegében mágneses teret hoz létre a vezetékben, amely másodpercenként ezerszer összeomlik és átalakul. Ez a lüktető egyenáram lehetővé teszi az áramkörbe ágyazott apró transzformátor hat- vagy tizenkét voltról több százra növelését. A tápegység működési módja miatt azonban a terminálokon az áram másodpercenként több ezerszer „pulzál”. Lényegében azt mondhatjuk, hogy a készülékből kilépő nagyfeszültségű áram „zümmög”.

Amikor ezt a lüktető egyenáramot betáplálják az elsődleges tekercsünkbe, a tekercset gyorsan változó mágneses mezőt vetítő elektromágnessé alakítja át. Amikor a másodlagos tekercsünket az elsődlegeshez közelítjük, áramot generálunk benne a pulzáló mágneses mező miatt. Ez az áram ezután áthalad a LED -en, és felgyullad. Minél távolabb kerül a szekunder primer tekercstől, annál kisebb a mágneses mező hatása, és annál kevesebb áram keletkezik. Hasonlóképpen, ez a hatás ellensúlyozható több vezeték hozzáadásával. A több huzal nagyobb mágnesességet jelent az elsődleges tekercsben, és a több vezeték a másodlagos tekercsben azt jelenti, hogy a mágneses mező nagyobb része rögzíthető.

Emiatt nevezhetjük projektünket „légmagos transzformátornak”, mert olyan eszközt építünk, amely két tekercset tartalmaz - elsődleges és másodlagos -, és pulzáló mágneses terekből működik. Azonban ellentétben a hagyományos transzformátorokkal, amelyek vasat használnak a mágneses mező „átvitelére” egyik tekercsről a másikra, a miénk nem hordozza a mágneses mezőt. Így azt mondjuk, hogy „légmagja” van. Dióhéjban összefoglalva, ez a kicsi, egyszerű eszköz csak egy másfajta technológia, amely olyan közhely, mint a felhők az égen.

Élvezze vezeték nélküli erőátviteli eszközét, és köszönöm, hogy elolvasta!