En nuestro mundo, muchas personas se dedican a experimentos caseros en laboratorios y talleres domésticos. Para algunos es una forma de afirmarse, para otros es un deseo de desarrollar sus capacidades. ¿Y qué pasa si se trata de un experimento hecho con piezas pegadas apresuradamente? Lo principal es que el dispositivo o circuito funcione. Hoy analizaremos tal invento, hecho prácticamente de rodillas. Sin embargo, se basa en principios y leyes de la física inquebrantables que no se pueden negar.
Hablaremos de una linterna que funciona sin pilas. Quizás alguien ya haya visto en Internet el generador de Faraday más simple, que permite encender un pequeño Diodo emisor de luz. Conjuntos de batería casi agotada, autotransformador y transistor, que son capaces de alimentar a un voltaje inicial de décimas de voltio. Diodo emisor de luz en 3V ya no es infrecuente.
Aquí el autor fue un poco más allá, modernizando el circuito del dispositivo, agregando un rectificador, un supercondensador (ionistor), resistencia y eliminando completamente la fuente de alimentación.Como resultado, el funcionamiento de la linterna se ha vuelto mucho más estable y eficiente. Y si agitas el estuche durante unos minutos, se puede cargar durante mucho tiempo. CONDUJO. ¿Cómo funciona? Vamos a resolverlo.
Principio de funcionamiento
El dispositivo consta de varios inductores que puedes montar tú mismo. El inductor primario en realidad sirve como fuente de energía o reemplaza por completo a su contraparte habitual: la batería. Debido al movimiento de una varilla de imanes permanentes en él, se induce una corriente eléctrica. Debido a los movimientos oscilatorios en el campo magnético, se crean ondas eléctricas que emanan de la bobina con una determinada frecuencia. Un rectificador o puente de diodos ayuda a estabilizarlos y convertirlos en corriente continua.
Sin capacidad de almacenamiento, un dispositivo de este tipo tendría que sacudirse constantemente, por lo que el siguiente elemento del circuito es un supercondensador que se puede recargar como una batería. A continuación, se conecta un transformador elevador o convertidor de voltaje, que consta de una bobina de ferrita toroidal y dos devanados: base y colector. El número de vueltas puede ser el mismo y suele ser de 20 a 50. El transformador tiene un punto de conexión medio en los extremos opuestos de ambos devanados y tres salidas al transistor. El autotransformador aumenta los pequeños impulsos de corriente hasta convertirlos en suficientes para el funcionamiento. CONDUJO, y se conecta un transistor bipolar para controlarlos. Un circuito eléctrico similar tiene diferentes nombres en diferentes fuentes: ladrón de julios, generador de bloqueo, generador de Faraday, etc.
La base de recursos necesaria para los productos caseros.
Materiales:
- Tubo de PVC de 20 mm de diámetro;
- Alambre de cobre, diámetro – 0,5 mm;
- Transistor de conducción inversa de baja potencia;
- Los imanes de neodimio son redondos, de tamaño 15x3 mm;
- Puente de diodos o rectificador 2W10;
- Resistor;
- Supercondensador o ionistor 1F 5.5V
- Boton interruptor;
- Diodo emisor de luz blanco o azul a 5V;
- Adhesivo transparente tipo resina epoxi;
- Pegamento caliente;
- Trozos de madera contrachapada, algodón;
- Aislamiento de cableado de cobre.
- Soldador;
- Pistola de silicona;
- Sierra para metales;
- Lima, papel de lija.
Proceso de fabricación de linterna
El cuerpo de la linterna lo haremos con tubos de PVC. Marque un segmento de 16 cm de largo y córtelo con una sierra para metales.
Desde el centro del segmento marcamos 1,5 cm en cada dirección. Esto da como resultado una zona de enrollamiento de 3 cm de ancho.
A continuación, tomamos un cable de cobre con una sección transversal de 0,5 mm, dejamos un extremo de unos 10-15 cm de largo y enrollamos el cable en el tubo del cuerpo de la linterna de acuerdo con las marcas manualmente. Tendrás que darle bastantes vueltas, más de medio millar de vueltas. Los primeros se pueden fijar con pegamento. Presionamos la fila inicial de bobinas firmemente entre sí y la hacemos estrictamente consistente.
En sus puntos máximos el devanado debe tener aproximadamente medio centímetro de espesor. Limpiamos ambos extremos del cable con papel de lija para una soldadura confiable.
El núcleo magnético móvil de la bobina puede ser sólido o ensamblado en partes. Los imanes de neodimio se seleccionan según el diámetro interior del tubo de PVC. Se obtiene experimentalmente la longitud requerida de la varilla magnética, a través de cuyas vibraciones se creará una corriente eléctrica.
El autor utilizó diez imanes de 3 mm de espesor para obtener una longitud lo más racional posible para tales vibraciones y al mismo tiempo igual al ancho del devanado.
En la escala del osciloscopio se puede ver la diferencia entre los potenciales obtenidos de las vibraciones de uno y diez imanes. El autor recibió un voltaje de 4,5 V de las oscilaciones de la varilla magnética. También muestra claramente la ciclicidad de la sinusoide en intervalos de frecuencia variable.
En esta etapa, siguiendo el ejemplo del autor, puedes conectar un LED directamente a los extremos de salida de la bobina y comprobar su funcionamiento. Como puede ver en la foto, el LED reacciona al movimiento de la varilla magnética y a la corriente de pulso que crea.
Ahora debe tapar ambos extremos del tubo para no sujetarlos con las manos mientras lo agita. Para hacer esto, use la misma sierra para cortar varios trozos de madera contrachapada, procese los bordes con una lima, cúbralos con algodón en la parte posterior para suavizarlos y colóquelos sobre pegamento para que no se caigan.
Es hora de conectar el rectificador. El diagrama que se muestra en la foto muestra cuáles de sus cuatro contactos están conectados a la bobina. Un puente de diodos de este tipo es capaz de recibir corriente alterna y entregar corriente continua estrictamente en una dirección.
Un autotransformador elevador ayudará a convertir los pulsos espontáneos bajos de la bobina primaria en voltaje suficiente para operar el LED debido a la autoinducción de uno de los devanados: el colector. Dado que está conectado al devanado base, se suministrará una corriente eléctrica constante y estable al supercondensador en cantidad suficiente. La resistencia limitará el exceso de los valores permitidos. El autor también seleccionó experimentalmente un condensador de capacidad suficiente utilizando mediciones de señales salientes con un osciloscopio.
Este circuito está cerrado por un transistor bipolar inverso, que controla la corriente eléctrica entrante al LED.Puedes montar el circuito sin placa, ya que no hay muchas piezas. Montamos el botón del interruptor en uno de los contactos provenientes del autotransformador.
El autor optó por ensamblar su diseño de linterna improvisada utilizando pegamento caliente, al mismo tiempo que mejoraba el aislamiento de los grupos de contacto. El botón del interruptor está ubicado en el costado del cuerpo de la linterna. El autor pegó los elementos principales del circuito uno encima del otro desde uno de los extremos. El elemento de cierre sigue siendo el LED, que se puede complementar con un cristal protector o un reflector.
A pesar de la apariencia desagradable del dispositivo, adecuado solo para productos caseros experimentales de laboratorio, esta linterna es bastante funcional y, en ocasiones, no permitirá que la oscuridad desaparezca. Es fácil montar un circuito de este tipo en casa y con un coste mínimo. Y la ausencia total de baterías lo convierte en un dispositivo verdaderamente útil para diversas situaciones de emergencia.
