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Die alten Griechen vermuteten das Vorhandensein einer unsichtbaren Kraft, die bestimmte Objekte in Bewegung setzt. Der eigentliche Beginn dieses Themas liegt jedoch erst in der Industrialisierungsperiode des 19. Jahrhunderts. Damals entdeckte der berühmte Wissenschaftler Michael Faraday das Phänomen der elektromagnetischen Induktion, das das Auftreten von elektrischem Strom in einem Magnetfeld während der Bewegung eines Leiters darin erklärt. Heute empfehlen wir Ihnen, diese Theorie anhand von Erfahrungen zu testen.
Die Essenz des Experiments ist die Herstellung eines elektromechanischen Wandlers auf der Basis eines Gleichstrommotors, der die Magnete im Rahmen des Induktors dreht. Durch die Erregung von Magnetfeldern und das Auftreten elektromagnetischer Felder am Ausgang erhalten wir einen elektrischen Strom. Die Erfahrung ist auch insofern interessant, als die erhaltenen Spannungswerte größer sind als diejenigen, die für den Betrieb des Motors aufgewendet werden. Aber das Wichtigste zuerst.
Materialien - Werkzeuge
- Gleichstrommotor bei 3 V;
- Neodym-Magnete quadratisch 10x8 mm;
- Stahlstange mit einem Querschnitt von 2-3 mm;
- Kupferdraht in lackierter Isolierung;
- Stücke aus Kunststoff;
- 3,7 V Batterie;
- Kupferkabel, Schrumpfschlauch;
- Sekundenkleber.
Von den Werkzeugen für die Arbeit benötigen wir: einen Lötkolben mit Lot, ein Feuerzeug, ein Messer, eine Zange mit einer Zange. Für diejenigen, die die Ausgangsspannung am Wandler messen möchten, wird ein Tester benötigt.
Wir montieren einen elektromechanischen Spannungswandler
Aus der Stahlstange machen wir zwei kleine Rahmen des Stators. Wir biegen die Kontur mit einer Zange, schneiden den Überstand ab. Die Enden der Spulen sollten ebenfalls gebogen sein (Foto).
Wir verbinden die Rahmen mit dem Sekundenkleber und setzen den Schrumpfschlauch in der Mitte auf. Wir erwärmen es mit einem Feuerzeug und erhalten so einen isolierten Kern der Spule.
Zum Wickeln verwenden wir einen dünnen Kupferdraht in lackierter Isolation. Es muss um den Isolatorbereich gewickelt werden. Die Anzahl der Windungen beträgt 600.
Nach Beendigung der Wicklung verlassen wir die beiden Enden der Spule - das Anfangs- und das Endstück. Wir entfernen die Isolierung, indem wir sie mit einem normalen Feuerzeug verbrennen. Es wird ein Stator sein.
Auf eine Motorwelle setzen wir ein Paar Führungen aus Kunststoffteilen für Neodym-Magnete auf Sekundenkleber. Wir platzieren sie auf gegenüberliegenden Seiten der Welle, um den Kontaktbereich mit den Magneten zu vergrößern.
Wir befestigen Neodym-Magnete mit Sekundenkleber am Schaft. Bitte beachten Sie, dass sie nur bei unterschiedlicher Polarität angeschlossen werden können. Dies wird der Rotor unseres Konverters sein.
Wir schneiden zwei dünne Plastikstreifen in die Größe des Motors und des Rahmens. Sie können leicht gebogen werden und die Mitte mit einem Feuerzeug erwärmen.
Kleben Sie die Streifen auf den Motorkörper. Als nächstes befestigen wir den Statorrahmen so, dass seine offenen Enden, ohne die Magnete zu berühren, in der Mitte des Rotors platziert werden.
Unser einfachster Mikrokonverter ist fertig. Es bleibt, den Motor anzuschließen, seine Enden mit Kontakten zu verlöten und den gesamten Stromkreis mit einer Batterie zu ergänzen. Als Versorgungsbatterie eignet sich ein gewöhnlicher Lithium-Akku eines 3,7 V-Laptops.
Messungen durch den Tester zeigen die Ausgangsspannung, eine Größenordnung höher als die Eingangsspannung, was bedeutet, dass diese Schaltung ziemlich funktioniert.
Fazit
Fairerweise ist anzumerken, dass elektromechanische Wandler mit dem Aufkommen elektronischer Schaltungen und Transistoren der Vergangenheit angehören. Heute können Sie vorgefertigte Spannungserhöhungsmodule kaufen, mit denen Sie mit einer normalen Batterie von 3,2-3,7 V hohe Werte von etwa 50 V erreichen können. Sie sind leise, kompakt und rationell, da Sie mit ihrer Hilfe Geräte mit 12 und 24 V, z wie Kühler und Schrittmotoren mit nur einer Batterie!
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