محول ميكانيكي

اعتاد الإنسان الحديث على استخدام الطاقة الكهربائية في كل مكان. من الصعب علينا أن نتخيل غياب الكهرباء، التي تقوم عليها معظم حياتنا ذات المعنى. ولكن هل تساءلت يومًا من أين يأتي؟ ما الذي يحرك الجزيئات غير المرئية، مما يجعلها تعمل لصالح البشر؟
لقد خمن الإغريق القدماء بالفعل بوجود قوة غير مرئية تحرك بعض الأشياء. ومع ذلك، فإن الفجر الحقيقي لهذا الموضوع لم يحدث إلا خلال فترة التصنيع في القرن التاسع عشر. عندها اكتشف العالم الشهير مايكل فاراداي ظاهرة الحث الكهرومغناطيسي، وهو ما يفسر حدوث تيار كهربائي في مجال مغناطيسي عندما يتحرك موصل فيه. واليوم ندعوكم لاختبار هذه النظرية تجريبياً.
جوهر التجربة هو تصنيع محول كهروميكانيكي يعتمد على محرك DC، والذي سيقوم بتدوير المغناطيس الموجود في إطار المحث. نتيجة لإثارة المجالات المغناطيسية وظهور المجال الكهرومغناطيسي عند الخرج نحصل على تيار كهربائي.التجربة مثيرة للاهتمام أيضًا لأن قيم الجهد التي سيتم الحصول عليها ستكون أكبر من تلك التي يتم إنفاقها على تشغيل المحرك. ولكن أول الأشياء أولا.

المواد – الأدوات

• محرك بتيار مستمر 3 فولت؛
  
• مغناطيس نيوديميوم مربع 10x8 مم؛
  
• قضيب فولاذي ذو مقطع عرضي 2-3 مم؛
  
• الأسلاك النحاسية في العزل بالورنيش.
  
• قطع من البلاستيك
  
• بطارية 3.7 فولت؛
  
• الأسلاك النحاسية، يتقلص الحرارة؛
  
• صمغ ممتاز.

الأدوات التي نحتاجها للعمل هي: مكواة لحام مع لحام، ولاعة، وسكين، وكماشة كماشة. ستكون هناك حاجة إلى جهاز اختبار لأولئك الذين يرغبون في قياس جهد الخرج على المحول.

تجميع محول الجهد الكهروميكانيكي

نصنع إطارين صغيرين للجزء الثابت من قضيب فولاذي. استخدم الزردية لثني المخطط التفصيلي وقطع الفائض. يجب أيضًا ثني نهايات الملفات (الصورة).





نقوم بتوصيل الإطارات بالغراء الفائق ونضعها في المنتصف بالحرارة. نقوم بتسخينه بولاعة وبالتالي نحصل على قلب ملف معزول.



لللف نستخدم سلكًا نحاسيًا رفيعًا في العزل المطلي. يجب أن يتم لفه حول منطقة العازل. عدد الدورات – 600.
عند الانتهاء من اللف، نترك طرفي الملف - الأولي والنهائي. نقوم بإزالة العزل عن طريق حرقه بولاعة عادية. سيكون هذا الجزء الثابت.


نعلق على عمود المحرك زوجًا من الأدلة المصنوعة من قطع البلاستيك لمغناطيس النيوديميوم باستخدام الغراء الفائق. نضعها على جوانب متقابلة من العمود لزيادة مساحة التلامس مع المغناطيس.


نعلق مغناطيس النيوديميوم على العمود باستخدام الغراء الفائق. يرجى ملاحظة أنه لا يمكنهم الاتصال إلا إذا كانوا من أقطاب مختلفة. سيكون هذا هو الدوار لمحولنا.


قمنا بقطع شريحتين من البلاستيك الرقيق بحجم المحرك والإطار. يمكن ثنيها قليلاً عن طريق تسخين المنتصف باستخدام ولاعة.


الصق الشرائط على جسم المحرك. بعد ذلك، نقوم بإصلاح إطار الجزء الثابت بحيث يتم وضع نهاياته المفتوحة، دون لمس المغناطيس، في وسط الدوار.



أبسط محول صغير لدينا جاهز. كل ما تبقى هو توصيل المحرك، ولحام أطرافه بجهات الاتصال، وتكملة الدائرة بأكملها بمصدر طاقة. بطارية الليثيوم العادية 3.7 فولت من الكمبيوتر المحمول مناسبة كمصدر للطاقة.


تظهر القياسات باستخدام جهاز اختبار أن جهد الخرج أعلى من جهد الدخل، مما يعني أن هذه الدائرة تعمل بشكل جيد.

خاتمة

في الإنصاف، تجدر الإشارة إلى أن المحولات الكهروميكانيكية أصبحت شيئا من الماضي مع ظهور الدوائر الإلكترونية الدقيقة والترانزستورات. يمكنك اليوم شراء وحدات تعزيز الجهد الجاهزة التي تتيح لك الحصول على أداء عالٍ يبلغ حوالي 50 فولت من بطارية تقليدية تبلغ 3.2 -3.7 فولت، فهي صامتة ومدمجة وعقلانية، لأنه بمساعدتها يمكنك تشغيل أجهزة 12 و24 فولت مثل المبردات والمحركات السائر ببطارية واحدة فقط!

شاهد الفيديو