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Gli antichi Greci immaginavano la presenza di una forza invisibile che mise in moto determinati oggetti. Tuttavia, la vera alba di questo argomento cade solo nel periodo di industrializzazione del 19 ° secolo. Fu allora che il famoso scienziato Michael Faraday scoprì il fenomeno dell'induzione elettromagnetica, che spiega il verificarsi di una corrente elettrica in un campo magnetico quando un conduttore si muove in esso. Oggi ti suggeriamo di testare questa teoria per esperienza.
L'essenza dell'esperimento è la fabbricazione di un convertitore elettromeccanico basato su un motore a corrente continua che ruoterà i magneti nel telaio dell'induttore. Come risultato dell'eccitazione dei campi magnetici e della comparsa dell'EMF elettromagnetico all'uscita, otteniamo una corrente elettrica. L'esperienza è anche interessante in quanto i valori di tensione ottenuti saranno maggiori di quelli spesi per il funzionamento del motore. Ma prima le cose.
Materiali - Strumenti
- Motore DC a 3 V;
- Magneti al neodimio quadrati 10x8 mm;
- Tondino d'acciaio con una sezione di 2-3 mm;
- Filo di rame in isolamento verniciato;
- Pezzi di plastica;
- Batteria da 3,7 V;
- Cablaggio in rame, termorestringente;
- Superglue.
Degli strumenti con cui dobbiamo lavorare: un saldatore con saldatore, un accendino, un coltello, una pinza con una pinza. È necessario un tester per coloro che desiderano misurare la tensione di uscita sul convertitore.
Montiamo un convertitore di tensione elettromeccanico
Dalla barra d'acciaio facciamo due piccoli telai dello statore. Pieghiamo il contorno con una pinza, tagliamo l'eccesso. Anche le estremità delle bobine devono essere piegate (foto).
Colleghiamo i telai alla supercolla e mettiamo il calore termoretraibile nel mezzo. Lo riscaldiamo con un accendino e in questo modo otteniamo un nucleo isolato della bobina.
Per l'avvolgimento utilizziamo un sottile filo di rame in isolamento verniciato. Deve essere avvolto attorno all'area dell'isolante. Il numero di giri è 600.
Al completamento dell'avvolgimento, lasciamo le due estremità della bobina: iniziale e finale. Rimuoviamo l'isolamento bruciandolo con un accendino normale. Sarà uno statore.
Abbiamo messo su un albero motore un paio di guide fatte di pezzi di plastica per magneti al neodimio su supercolla. Li posizioniamo su lati opposti dell'albero per aumentare l'area di contatto con i magneti.
Attacciamo i magneti al neodimio sull'albero in supercolla. Si prega di notare che possono connettersi solo a condizioni di diversa polarità. Questo sarà il rotore del nostro convertitore.
Tagliamo due strisce di plastica sottile nelle dimensioni del motore e del telaio. Possono essere leggermente piegati, riscaldando il centro con un accendino.
Incollare le strisce sul corpo del motore. Successivamente, fissiamo il telaio dello statore in modo che le sue estremità aperte, senza toccare i magneti, siano posizionate al centro del rotore.
Il nostro micro-convertitore più semplice è pronto. Resta da collegare il motore, saldare le sue estremità con i contatti e integrare l'intero circuito con una batteria. Una normale batteria al litio da un laptop da 3,7 V è adatta come batteria di alimentazione.
Le misurazioni del tester mostrano la tensione di uscita, un ordine di grandezza superiore alla tensione di ingresso, il che significa che un tale circuito funziona abbastanza.
Conclusione
In tutta onestà, vale la pena notare che i convertitori elettromeccanici sono un ricordo del passato con l'avvento dei circuiti elettronici e dei transistor. Oggi puoi acquistare moduli di boost di tensione già pronti che ti consentono di ottenere valori elevati di circa 50 V da una batteria normale da 3,2 -3,7 V. Sono silenziosi, compatti e razionali, perché con il loro aiuto puoi alimentare dispositivi a 12 e 24 V, come come dispositivi di raffreddamento e motori passo-passo con una sola batteria!
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