Langaton perussiirto: 6 vaihetta (kuvien kanssa)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:03

Noin sata vuotta sitten hullu tiedemies, joka oli paljon aikaansa edellä, perusti laboratorion Colorado Springsiin. Se oli täynnä kaikkein erikoisinta tekniikkaa, joka vaihtelee massiivisista muuntajista radiotornit ja kipinöivät kelat, jotka tuottivat kymmeniä jalkoja pitkiä sähköpultteja. Laboratorion perustaminen kesti kuukausia, se oli merkittävä investointi, ja sen rahoitti mies, joka ei ollut tunnettu erityisen rikkaasta. Mutta mikä oli asian tarkoitus? Yksinkertaisesti hullu tiedemies pyrki kehittämään menetelmän sähkön siirtämiseksi suoraan ilman läpi. Uraauurtava mies kuvitteli maailmaa, jossa emme tarvitsisi kymmeniä tuhansia kilometrejä voimalinjoja, emme tarvitsisi miljoonia tonneja kuparilankaa ja kalliita muuntajia ja tehomittareita.

Kuuluisa keksijä Nikola Tesla oli mies, jonka kirkkaus työnsi sähkön ja magnetismin tieteen eteenpäin monien vuosien ajan. Keksintöjä, kuten vaihtovirtamoottori, radio-ohjatut koneet ja nykyaikainen voimainfrastruktuuri, voidaan jäljittää hänelle. Silti syvästä vaikutusvallasta huolimatta Tesla ei koskaan onnistunut kehittämään keinoa siirtää virtaa ilman johtoja laboratoriossaan Coloradossa. Tai jos teki, se oli joko epäkäytännöllistä tai häneltä puuttui yksinkertaisesti keinoja kehittää se kypsyydeksi. Kuitenkin hänen kekseliäs perintönsä elää edelleen, ja vaikka emme ehkä tänään ole vapaita massiivisten sähköverkkojen taakasta, meillä on tekniikka lähettää sähköä lyhyille etäisyyksille ilman johtoja. Itse asiassa tällaista tekniikkaa on helposti saatavilla lähelläsi olevasta elektroniikkaliikkeestä.

Tässä Instructable -ohjelmassa suunnittelemme ja rakennamme omia pieniä langattomia voimansiirtolaitteitamme.

Vaihe 1: Materiaalit

Tämän yksinkertaisen laitteen rakentamiseen tarvitaan suhteellisen vähän materiaaleja. Ne on lueteltu alla.

1. Paristokäyttöinen loisteputki. Näitä voi ostaa paikallisesta Wal-Martista, Dollar Generalista tai rautakaupasta vain muutamalla dollarilla. Kuka tahansa niistä onnistuu, mutta yritä parhaasi mukaan valita sellainen, jossa pääset helposti käsiksi ja irrotat loisteputken pistorasiasta.

2. Emalilla päällystetty magneettilanka. Tarvitset useita kymmeniä jalkoja lankaa tähän projektiin. Mitä enemmän sinulla on, sitä parempi. Lisäksi on parasta käyttää ohuempaa lankaa, koska enemmän lankaa, joka on pakattu pienempään tilaan, vastaa suurempaa kantamaa ja tehokkuutta. Valitsemani lanka ei ole ihanteellinen - haluaisin mieluummin olla ohuempi - mutta se oli kaikki, mitä minulla oli käsillä, kun suunnittelin tämän projektin.

3. Varaosa kuparilankaa. Tämä ei ole välttämätöntä, mutta se auttaa paljon. Jos sinulla on alligaattoripidikkeitä (mieluiten neljä), olet vielä paremmassa kunnossa.

4. LED. Mikä tahansa LED tekee tempun, mutta tässä sovelluksessa kirkkaampi on yleensä parempi. Värillä ei ole väliä, sillä laitteen syöttämä jännite on enemmän kuin riittävä sytyttämään minkä tahansa LED -värin. Vastuksia ei tarvita.

5. (Ei kuvassa) - Hiekkapaperi, C- tai D -paristo ja sytytin. Nämä asiat eivät ole välttämättömiä projektin onnistumiselle, mutta ne ovat hyödyllisiä, kun rakennat langattoman virtalaitteen eri osia.

Vaihe 2: Ensisijainen kela

Aloita ottamalla ensin osa magneettilangasta (missä tahansa kahdesta viiteenkymmeneen jalkaan, langan paksuudesta riippuen) ja käämittämällä se kelaan. Tässä C- tai D -akku on kätevä, koska voit yksinkertaisesti kääriä johdon sen ympärille toistuvasti. Yritä tehdä kela mahdollisimman siistiksi. Varmista lisäksi, että poistat emalieristyksen kokonaan ja perusteellisesti kelan kummastakin päästä. Tämä saattaa vaatia sytyttimen eristyksen poistamiseksi (kuten kuvassa) ja hiekkapaperin poistamiseksi kokonaan.

Kun olet lopettanut kelan käytön, liu'uta se pois akusta (tai jätä se mihin tahansa, jonka ympärille olet käärinyt; minun tapauksessani käytin jäännöksen kelaa edellisestä projektista) ja sido se teipillä tai vetoketjuilla. Viimeinen asia, jonka haluat tässä tapauksessa, on nopeasti purkautuva lankakela. Jos se purkautuu, se sotkeutuu, solmuu ja voi jopa muuttua käyttökelvottomaksi. Tämän estämiseksi pidä langan molempia ulkonevia päitä kelaa vasten, kun kiinnität sen.

Vaihe 3: Toisiokäämi

Toisiokäämi, kuten ensisijainen, voi olla minkä tahansa pituinen lanka (mieluiten jälleen yli 20 jalkaa), eikä sen tarvitse olla samaa tyyppiä tai paksuutta. Paljon sama kuin ensisijainen kela, sen on kuitenkin oltava valmistettu emalilla päällystetystä magneettilangasta, eristys on poistettava kummastakin päästä ja sen on oltava suunnilleen samankokoinen ja -muotoinen kuin ensimmäinen kela.

Kun olet suorittanut toisiokäämin, sido se ja kiinnitä sitten LED siihen. Tällöin varalanka- ja/tai alligaattoripidikkeet alkavat olla hyödyllisiä. Minulla oli onni saada kela, joka oli riittävän ohut, jotta voisin vain kääriä langan LED -johtimien ympärille, mutta jos kela olisi tehty paksummasta langasta (kuten ensisijainen), olisi ollut parasta kiinnittää lanka LED siihen ohuempaa kuparilankaa tai pidikkeitä käyttäen.

Loppujen lopuksi ei ole väliä, kumpi LED -valon puoli kiinnittyy kumpaankin kelan johtoon, kunhan kelan molemmat päät on liitetty tukevasti ja tukevasti polttimon liittimiin.

Vaihe 4: Johdottaa kaikki

Jos et ole jo tehnyt niin, poista loisteputki paristokäyttöisestä valosta ja etsi liittimet, jotka on aiemmin liitetty lamppuun. Muista sammuttaa laite tässä vaiheessa. Virta ei ole tarpeeksi voimakas ollakseen tappava, mutta se voi aiheuttaa sinulle varsin tuskallisen shokin, jos satut koskettamaan paljaita johtoja molempiin liittimiin samanaikaisesti.

Kun olet löytänyt liittimet, kytke ensisijainen kela niihin, yhdistä yksi johto yhteen liittimeen ja toinen johto toiseen liittimeen. Varmista, että yhteys on suojattu. Alligaattoripidikkeet voivat tehdä ihmeitä täällä, mutta jos sinulla ei ole niitä (kuten minulla), voit puristaa suuria pultteja liittimiin tai voit jopa kiinnittää paisutetun alumiinifolion kelan päihin ja kiinnittää ne sitten liitäntöihin. Kuitenkin teet tämän, varmista vain, että yhteys on vakaa ja vakaa.

Toissijaisen kelan osalta sinun ei tarvitse tehdä muuta kuin varmistaa, että se on liitetty kunnolla LED -valoon.

Vaihe 5: Piiri toiminnassa

Meillä ei ole muuta tehtävää kuin sytyttää se! Varmista vielä kerran, että kaikki liitännät ovat kunnossa, aseta toisiokäämi ensisijaisen kelan päälle ja käännä kytkin sytyttääksesi valon. Sinun pitäisi nähdä LED -valosi heräävän eloon. Jos se ei syty, tarkista liitännät uudelleen. Tämä on melko anteeksiantava projekti, joten ongelman lähteen vianmääritys ei todennäköisesti kestä kauan.

Kun kokeilet piiriä, huomaa, että voit nostaa toisiokäämin pois pääkelasta ja LED -valo palaa edelleen. Tämä osoittaa, että siirrät virtaa langattomasti. Kokeile työntää paperia, kirjaa tai muuta johtamatonta esinettä kahden kelan väliin. Useimmissa tapauksissa (ellei sinulla ole todella paksua kirjaa) LED -valon pitäisi palaa. Oman henkilökohtaisen kokemukseni tämän projektin muiden rakennelmien kanssa olen pystynyt sijoittamaan toisiokäämin jopa kuuden tai kahdeksan tuuman päähän ensisijaisesta ja näkemään edelleen heikon hehkun LED -valosta.

Vaihe 6: Näin se toimii

Pohjimmiltaan tätä laitetta kutsuttaisiin ilma-ydinmuuntajaksi. Normaalimuuntajat (kuten virtapylväissä olevat, puhelinlaturissa olevat jne.) Koostuvat kahdesta tai useammasta lankakelasta, jotka on kääritty rautapalan ympärille. Kun vaihtovirtaa (AC) syötetään yhden kelan läpi, se luo nopeasti vaihtavan magneettikentän rautaan, joka sitten indusoi virran toisessa lankakelassa. Tämä on sama periaate, jolla sähkögeneraattorit toimivat - että liikkuva magneettikenttä saa elektronit liikkumaan johdossa.

Laitteemme toimii hyvin samalla tavalla (vaikkakin hieman eri tavalla). Kuten käy ilmi, jokaisessa paristokäyttöisessä loisteputkessa on pieni piiri, joka ottaa matalajännitteisen tasavirran (tasavirran) paristoista ja nostaa sen paljon korkeampaan jännitteeseen, jonnekin muutaman sadan luokan luokkaan volttia. Ilman tätä suurjännitettä loisteputket eivät pystyisi toimimaan. Tämän korkeamman jännitteen tuottamiseksi loisteputkivalon käyttöpiirimme on kuitenkin muutettava tasainen tasavirta akusta toiseen sähkömuotoon, joka tunnetaan nimellä pulssi DC. Pulssi -tasavirta toimii samalla tavalla kuin muuntajan vaihtovirtasähkö - virran pulssi luonne luo olennaisesti magneettikentän lankaan, joka romahtaa ja uudistuu tuhansia kertoja sekunnissa. Tämä sykkivä tasavirta mahdollistaa piiriin upotetun pienen muuntajan tehon lisäämisen kuudesta tai kahdestatoista voltista useisiin satoihin. Mutta virtalähteen toimintatavan vuoksi terminaalien sähkö "sykkii" useita tuhansia kertoja sekunnissa. Voimme lähinnä sanoa, että laitteesta tuleva korkeajännitteinen sähkö "surisee".

Kun tämä sykkivä tasavirta syötetään ensisijaiseen kelaamme, se muuttaa kelan sähkömagneetiksi, joka heijastaa nopeasti muuttuvaa magneettikenttää. Kun tuomme toisiokäämin lähelle ensisijaista, siihen muodostuu virta sykkivän magneettikentän vuoksi. Tämä virta kulkee sitten LED -valon läpi aiheuttaen sen syttymisen. Mitä kauemmas toissijaisesta primäärikelasta on, sitä vähemmän magneettikenttä vaikuttaa siihen ja sitä vähemmän virtaa syntyy. Samoin tätä vaikutusta voidaan "torjua" lisäämällä lisää lankaa. Enemmän lankaa tarkoittaa enemmän magneettisuutta ensisijaisessa kelassa ja enemmän johdinta toisiokäämissä tarkoittaa, että enemmän magneettikentästä voidaan kaapata.

Tämän vuoksi voimme kutsua projektiamme ilma -ydinmuuntajaksi, koska rakennamme laitetta, jossa on kaksi kelaa - ensisijainen ja toissijainen - ja joka toimii sykkivillä magneettikentillä. Toisin kuin perinteiset muuntajat, jotka käyttävät rautaa magneettikentän siirtämiseen käämistä toiseen, meillä ei ole mitään magneettikentän kuljettamiseen. Näin ollen sanomme, että siinä on "ilmasydän". Lyhyesti sanottuna tämä pieni, yksinkertainen laite on vain erilainen tekniikka kuin tavallinen tekniikka kuin taivaan pilvet.

Nauti langattomasta voimansiirtolaitteestasi ja kiitos, että luit!