Негизги Wireless Power Transfer: 6 кадам (Сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:42

Болжол менен жүз жыл мурун, жинди илимпоз өз убактысынан алда канча мурун Колорадо Спрингс шаарында лаборатория ачкан. Ал эң эксцентрик технология менен толтурулган, масштабдуу трансформаторлордон радио мунараларга чейин, ондогон фут узундугундагы электр бурамаларын чыгарган учкун катуштарга чейин. Лабораторияны түзүү үчүн бир нече ай талап кылынган, бул чоң инвестиция болгон жана аны өзгөчө бай адам катары тааныбаган адам каржылаган. Бирок бул нерсенин максаты эмнеде эле? Жөнөкөй сөз менен айтканда, жинди илимпоз электр энергиясын аба аркылуу түз берүү ыкмасын иштеп чыгууну максат кылган. Пионер адам дүйнөнү элестетип жаткан, анда биз он миңдеген чакырым электр чубалгыларына, миллиондогон тонна жез зымдарга жана кымбат трансформаторлорго жана электр эсептегичтерге муктаж болбойбуз.

Атактуу ойлоп табуучу Никола Тесла жаркыроосу электр жана магнетизм илимин көп жылдарга алдыга сүрөгөн адам болгон. AC мотору, радио менен башкарылуучу машиналар жана заманбап энергетикалык инфраструктура сыяктуу ойлоп табуулардын бардыгын ага байкоого болот. Бирок анын таасири күчтүү болгонуна карабастан, Тесла Колорадо штатындагы лабораториясында электр өткөргүчтөрүн зымдарсыз өткөрө алган эмес. Же эгер ал мындай кылган болсо, анда бул практикалык эмес же аны жетилгендикке чейин өнүктүрүүгө каражаты жок болчу. Анын ойлоп табуучулук мурасы дагы эле жашайт жана биз бүгүн массалык электр түйүндөрүнүн түйшүгүнөн кутула албасак да, бизде электрди кыска аралыктарга зымдарсыз жөнөтүү технологиясы бар. Чынында, мындай технология жакын жердеги электроника дүкөнүндө жеткиликтүү.

Бул Нускамада биз өзүбүздүн зымсыз электр өткөргүчтөрүбүздүн чакан түзүлүштөрүн долбоорлоп жана курабыз.

1 -кадам: материалдар

Бул жөнөкөй аппаратты куруу үчүн салыштырмалуу аз материалдар талап кылынат. Алар төмөндө келтирилген.

1. Батарея менен иштеген люминесценттик жарык. Буларды жергиликтүү Wal-Mart, Dollar General же аппараттык дүкөндөн бир нече долларга сатып алса болот. Алардын кайсынысы болбосун жасайт, бирок колуңуздан келишинче оңой кирип, люминесценттик түтүктү розеткасынан ажыратып коюңуз.

2. Эмаль менен капталган магниттик зым. Бул долбоор үчүн сизге бир нече ондогон фут зымдар керек болот. Сизде канчалык көп болсо, ошончолук жакшы. Кошумча катары, ичке зымды колдонуу эң жакшы, анткени кичине мейкиндикке салынган зым көбүрөөк диапазонго жана эффективдүүлүккө барабар болот. Менин бул жердеги зымды тандоо идеалдуу эмес - мен ичкерээк болгум келет - бирок мен бул долбоорду иштеп чыгууда колумда болгон нерсенин баары эле.

3. Запастык жез зым. Бул кереги жок, бирок көп жардам берет. Эгерде сизде аллигатор клиптери болсо (алардын ичинен төртөө), сиз андан да жакшы абалдасыз.

4. LED. Ар бир LED фокусту кылат, бирок бул колдонмо үчүн жаркырак жалпысынан жакшыраак. Түс мааниге ээ эмес, анткени түзмөк берген чыңалуу LEDдин каалаган түсүн жарыктандырууга жетиштүү болот. Резисторлор талап кылынбайт.

5. (Сүрөттө жок) - Зумур кагаз, C же D уячалуу батарейка жана күйгүзгүч. Долбоордун ийгилиги үчүн бул нерселердин кереги жок, бирок сиз зымсыз кубаттоочу түзүлүштүн ар кандай бөлүктөрүн куруп жатканыңызда пайдалуу болот.

2 -кадам: Негизги Катушка

Баштоо үчүн, магниттик зымдын бир бөлүгүн алуу менен баштаңыз (зымдын жоондугуна жараша жыйырмадан элүү футка чейин) жана аны катушка ороо. Бул жерде C же D батареясы жардамга келет, анткени сиз зымды кайра -кайра ороп койсоңуз болот. Катушкаңызды мүмкүн болушунча тыкан кылууга аракет кылыңыз. Мындан тышкары, катушкаңыздын ар бир четиндеги эмаль изоляциясын толугу менен жана кылдаттык менен алып салганыңызды камсыз кылыңыз. Бул изоляцияны (сүрөттө көрсөтүлгөндөй) күйгүзүү үчүн от жагкычты, ошондой эле аны толугу менен алып салуу үчүн кумду талап кылышы мүмкүн.

Катушка бүткөндөн кийин, аны батареядан сууруп алыңыз (же аны орогонуңуздун үстүнө калтырыңыз; менин учурда мурунку долбоордун калган катушкасын колдондум) жана скотч же сыдырма галстук менен байлап коюңуз. Бул учурда сиз каалаган эң акыркы нерсе-тез ачылуучу зым. Эгер ал ачылып калса, анда ал түйүлүп, түйүлүп, ал тургай жараксыз болуп калышы мүмкүн. Буга жол бербөө үчүн, зымдын эки чыгып турган учун катушка кармата кармап туруңуз.

3 -кадам: Экинчи Катушка

Экинчи катушка, башталгыч сыяктуу, каалаган зым узундугу болушу мүмкүн (20 футтан артык, дагы бир жолу) жана бирдей же калыңдыкта болбошу керек. Бирок, негизги катушка окшош, ал эмаль менен капталган магнит зымынан жасалышы керек, анын ар бир четинен изоляциясын алып салыш керек жана болжол менен биринчи катушкаңыздын өлчөмү жана формасы болушу керек.

Экинчи катушканы бүтүргөндөн кийин, аны байлап, анан ага LED кошуңуз. Бул жерде запастык зымдар жана/же аллигатор клиптери колдонула баштайт. Мен жипти светодиоддун коргошундун айланасына ороп алчу жука катушка ээ болуу бактысына ээ болдум, бирок эгер менин катушум калыңыраак зымдан жасалган болсо (эң биринчисиндей эле), Жука жез зым же клиптерди колдонуу менен ага LED.

Күндүн акырында, спиралдын эки учу лампанын терминалдарына бекем жана коопсуз туташып турганда, LEDдын кайсы тарабы спиралдын кайсы коргошунуна бекитилгени маанилүү эмес.

4 -кадам: Баарын зымга өткөрүү

Эгерде сиз буга чейин андай кыла элек болсоңуз, люминесценттик лампочканы батарея менен иштеген жарыктан алып, лампага мурда туташкан терминалдарды табыңыз. Бул жерде түзмөктү өчүрүү үчүн тактаңыз. Агым өлүмгө алып бара турганчалык күчтүү эмес, бирок бир эле учурда эки терминалга тең жылаңач зымдарды тийгизип койсоңуз, сизге абдан катуу сокку урушу мүмкүн.

Терминалдарды тапкандан кийин, аларга негизги катушкаңызды бир терминалга, экинчисин башка терминалга туташтырыңыз. Коопсуз туташууңуз бар экенин тактаңыз. Аллигатор клиптери бул жерде кереметтерди жаратышы мүмкүн, бирок эгерде сизде (мен сыяктуу) болбосо, терминалдарга чоң болтторду тыгып койсоңуз болот, же сиз алюминий фольганы катушкаңыздын учуна бекитип койсоңуз болот. байланыштарга кирет. Бирок сиз муну кыла берсеңиз, болгону туташууңуздун туруктуу жана туруктуу болушун камсыздаңыз.

Экинчи катушка кайрылсак, анын LEDга коопсуз туташып турганын текшерүүдөн башка көп нерсе кылуунун кажети жок.

5 -кадам: Район аракетте

Болгону аны өрттөө гана калды! Бардык туташууларыңыз жакшы экенине дагы бир жолу ынансаңыз, экинчи катушту негизги катушканын үстүнө коюп, "жарыкты" күйгүзүү үчүн которгучту оодарыңыз. Сиз LEDдин жанганын көрүшүңүз керек. Эгерде ал күйбөсө, кайра туташууларыңызды текшериңиз. Бул абдан кечиримдүү долбоор, андыктан көйгөйүңүздүн булагын чечүү үчүн көп убакыт талап кылынбайт.

Сиз чынжыр менен эксперимент кылып жатканда, сиз экинчи катушкаңызды негизги катушкадан көтөрө алаарыңызды жана LED дагы эле күйүп тургандыгын байкашыңыз керек. Бул сиздин "зымсыз" бийликти өткөрүп жатканыңызды далилдейт. Эки катушкаңыздын ортосунда кээ бир кагаздарды, китепти же башка өткөргүч эмес нерселерди жылдырып көрүңүз. Көпчүлүк учурларда (эгер сизде чынында калың китеп болбосо), LED күйүп турушу керек. Бул долбоордун башка курулмалары менен болгон жеке тажрыйбамда, мен экинчи катушканы баштапкыдан алты -сегиз дюймга чейин жайгаштыра алдым жана дагы эле Светодиоддон бир аз жарыкты көрүп турам.

6 -кадам: Бул кантип иштейт

Негизи, бул түзмөк биз аба ядролуу трансформатор деп атайбыз. Кадимки трансформаторлор (электр мамычаларындагыдай, телефон заряддоо түзүлүштөрүндө жана башкалар) темирдин бир бөлүгүнө оролгон эки же андан көп зымдан турат. Өзгөрмө токтун (AC) кубаты бир катушка аркылуу өткөндө, ал темирде тез өтүүчү магнит талаасын пайда кылат, андан кийин зымдын экинчи катушунда токту пайда кылат. Бул электр генераторлорунун иштөө принциби - кыймылдуу магнит талаасы электрондордун зымда жылышына алып келет.

Биздин аппарат абдан окшош (бир аз башкача болсо да) иштейт. Белгилүү болгондой, ар бир батарея менен иштеген флуоресценттүү жарыктын ичинде кичинекей чынжыр бар, ал аз вольттуу DCди (түз токту) батареялардан алат жана аны бир нече жүз тартипте бир топ жогорку чыңалууга чейин көтөрөт. вольт Бул жогорку чыңалуу болбосо, люминесценттик түтүктөр иштей албайт. Бул жогорку чыңалууну жаратуу үчүн, биздин флуоресценттүү жарык айдаган схемабыз туруктуу DC кубатын батареядан импульстук DC деп аталган башка электр энергиясына айландырышы керек. Импульстук ток трансформатордогу AC электрдикиндей эле иштейт - токтун "импульстук" табияты чынында зымда магнит талаасын пайда кылат, ал секундасына миңдеген жолу кулайт жана реформаланат. Бул пульстуу DC схемага орнотулган кичинекей трансформаторго алты же он эки вольттон бир нече жүзгө чейин күчүн жогорулатууга мүмкүндүк берет. Бирок электр менен жабдуунун иштөө ыкмасынан улам терминалдардагы электр энергиясы секундасына бир нече миң эсе ылдамдыкта "пульсирленүүдө". Биз түзмөктөн чыккан жогорку чыңалуудагы электр "ызылдап" жатат деп айта алабыз.

Бул пульсирлөөчү DC кубаты биздин негизги катушка киргенде, ал катушту тез өзгөрүүчү магнит талаасынын проектиси болгон электр магнитке айландырат. Экинчи катушкабызды биринчисине жакындатканыбызда, анда магнит талаасынын эсебинен ток пайда болот. Бул ток андан кийин LED аркылуу өтүп, анын жарык болушуна себеп болот. Негизги катушка канчалык алыстаса, магнит талаасынын таасири ошончолук аз болот жана ток аз пайда болот. Ошо сыяктуу эле, бул эффектке дагы зым кошуу менен "каршы" болот. Көбүрөөк зым негизги катушта көбүрөөк магниттүүлүктү билдирет, ал эми экинчи катушта көбүрөөк зым бул магнит талаасынын көбүрөөк бөлүгүн басып алууну билдирет.

Ушундан улам, биз долбоорубузду "аба ядролуу трансформатору" деп атасак болот, анткени биз эки катушка ээ - биринчилик жана экинчилик - жана магнит талааларынын пульсациясынан иштеп жаткан түзүлүштү куруп жатабыз. Бирок, темирди колдонуп, магнит талаасын бир катушкадан экинчисине "өткөрүү" үчүн колдонулган салттуу трансформаторлордон айырмаланып, биздикилердин магнит талаасын көтөрө турган эч нерсеси жок. Ошентип, биз анын "аба ядросу" бар деп айтабыз. Кыскача айтканда, бул кичинекей, жөнөкөй түзмөк асманда булуттар сыяктуу кадимки технологияны башкача кабыл алат.

Зымсыз кубат берүүчү шайманыңыздан ырахат алыңыз жана окуганыңыз үчүн рахмат!