Механичен преобразувател

Съвременният човек е свикнал да използва електрическа енергия навсякъде. Трудно ни е да си представим липсата на електричество, на което се основава по-голямата част от нашия смислен живот. Но замисляли ли сте се откъде идва? Какво движи невидимите частици, карайки ги да работят в полза на хората?
Още древните гърци са се досещали за наличието на невидима сила, която привежда в движение определени обекти. Но истинската зора на тази тема настъпва едва през периода на индустриализацията на 19 век. Тогава известният учен Майкъл Фарадей открива явлението електромагнитна индукция, което обяснява възникването на електрически ток в магнитно поле, когато проводник се движи в него. Днес ви каним да проверите тази теория експериментално.
Същността на експеримента е производството на електромеханичен преобразувател на базата на постояннотоков двигател, който ще върти магнити, разположени в рамката на индуктора. В резултат на възбуждането на магнитни полета и появата на електромагнитна емф на изхода получаваме електрически ток.Опитът също е интересен, защото получените стойности на напрежението ще бъдат по-големи от тези, изразходвани за работа на двигателя. Но на първо място.

Материали – инструменти

• 3V DC мотор;
  
• Неодимови квадратни магнити 10х8 мм;
  
• Стоманен прът с напречно сечение 2-3 mm;
  
• Меден проводник в лакирана изолация;
  
• Парчета пластмаса;
  
• 3,7 V батерия;
  
• Медно окабеляване, термосвиваемо;
  
• Супер лепило.

Инструментите, които са ни необходими за работа са: поялник с припой, запалка, нож, клещи с клещи. Ще е необходим тестер за тези, които искат да измерват изходното напрежение на преобразувателя.

Сглобяване на електромеханичен преобразувател на напрежение

Изработваме две малки статорни рамки от стоманен прът. Използвайте клещи, за да огънете контура и отрежете излишното. Краищата на намотките също трябва да бъдат огънати (снимка).





Свързваме рамките със суперлепило и слагаме термосвиваема среда. Загряваме го със запалка и по този начин получаваме изолирана сърцевина на намотката.



За навиване използваме тънък меден проводник в лакирана изолация. Трябва да се навие около зоната на изолатора. Брой навивки – 600.
След завършване на намотката оставяме два края на намотката - началния и крайния. Отстраняваме изолацията, като я изгаряме с обикновена запалка. Това ще бъде статорът.


На вала на двигателя прикрепяме чифт водачи, изработени от парчета пластмаса за неодимови магнити с помощта на суперлепило. Поставяме ги от противоположните страни на вала, за да увеличим площта на контакт с магнитите.


Прикрепяме неодимови магнити към вала с помощта на суперлепило. Моля, обърнете внимание, че те могат да се свържат само ако са с различни полярности. Това ще бъде роторът на нашия конвертор.


Изрязваме две ленти от тънка пластмаса до размера на двигателя и рамката. Може леко да се огънат, като се нагрее средата със запалка.


Залепете лентите към тялото на двигателя. След това фиксираме рамката на статора, така че отворените й краища, без да докосват магнитите, да са поставени в центъра на ротора.



Нашият най-прост микроконвертор е готов. Остава само да свържете двигателя, като запоите краищата му с контакти и допълните цялата верига със захранване. Като захранване е подходяща обикновена 3,7 V литиева батерия от лаптоп.


Измерванията с тестер показват изходно напрежение, което е с порядък по-високо от входното напрежение, което означава, че тази схема е доста работеща.

Заключение

Честно казано, заслужава да се отбележи, че електромеханичните преобразуватели останаха в миналото с появата на електронни микросхеми и транзистори. Днес можете да закупите готови модули за повишаване на напрежението, които ви позволяват да получите висока производителност от около 50 V от конвенционална батерия 3,2 -3,7 V. Те са тихи, компактни и рационални, защото с тяхна помощ можете да захранвате устройства от 12 и 24 V като , като охладители и стъпкови двигатели само с една батерия!

Гледай видеото