Selbstladende ewige Taschenlampe zum Selbermachen. Eine ewige Taschenlampe – wie man mit eigenen Händen ein einfaches und schnelles Gerät herstellt. Solarlaterne

In unserer Welt führen viele Menschen selbstgemachte Experimente in Heimlabors und Werkstätten durch. Für einige ist es eine Möglichkeit, sich zu behaupten, für andere ist es der Wunsch, ihre Fähigkeiten weiterzuentwickeln. Was wäre, wenn es sich um ein Experiment handelt, das aus hastig zusammengeklebten Teilen besteht? Hauptsache, das Gerät bzw. die Schaltung funktioniert. Heute werden wir eine solche Erfindung analysieren, die praktisch auf unseren Knien gemacht wurde. Es basiert jedoch auf unerschütterlichen Prinzipien und Gesetzen der Physik, die nicht geleugnet werden können.
Wir werden über eine Taschenlampe sprechen, die ohne Batterien funktioniert. Vielleicht hat jemand im Internet schon den einfachsten Faraday-Generator gesehen, der es ermöglicht, mit wenigen Bewegungen des Leiters in der Wicklung eine kleine LED zum Leuchten zu bringen. Auch Baugruppen aus fast leerer Batterie, Spartransformator und Transistor, die in der Lage sind, eine 3V-LED mit einer Anfangsspannung von Zehntel Volt zu betreiben, sind keine Seltenheit mehr.
Hier ging der Autor noch einen Schritt weiter und modernisierte die Geräteschaltung, indem er einen Gleichrichter, einen Superkondensator (Ionistor) und einen Widerstand hinzufügte und die Stromquelle vollständig eliminierte. Dadurch ist der Betrieb der Taschenlampe deutlich stabiler und effizienter geworden. Und wenn Sie das Gehäuse einige Minuten lang schütteln, kann es für einen langen LED-Betrieb aufgeladen werden. Wie es funktioniert? Lass es uns herausfinden.

Arbeitsprinzip

Das Gerät besteht aus mehreren Induktoren, die Sie selbst zusammenbauen können. Der Primärinduktor dient tatsächlich als Stromquelle oder ersetzt sein übliches Gegenstück – die Batterie – vollständig. Durch die Bewegung eines Stabs aus Permanentmagneten wird darin ein elektrischer Strom induziert. Durch die oszillierenden Bewegungen im Magnetfeld entstehen elektrische Wellen, die von der Spule mit einer bestimmten Frequenz ausgehen. Ein Gleichrichter oder eine Diodenbrücke hilft, sie zu stabilisieren und in Gleichstrom umzuwandeln.
Ohne Speicherkapazität müsste ein solches Gerät ständig geschüttelt werden, daher ist das nächste Element im Kreislauf ein Superkondensator, der wie eine Batterie wieder aufgeladen werden kann. Als nächstes wird ein Aufwärtstransformator oder Spannungswandler angeschlossen, der aus einer Ringkernferritspule und zwei Wicklungen – Basis und Kollektor – besteht. Die Anzahl der Windungen kann gleich sein und beträgt normalerweise 20-50. Der Transformator hat einen mittleren Verbindungspunkt an den gegenüberliegenden Enden beider Wicklungen und drei Ausgänge zum Transistor. Ein Spartransformator erhöht winzige Stromimpulse in ausreichend Strom, um die LED zu betreiben, und ein Bipolartransistor ist zu deren Steuerung angeschlossen. Ähnlich Elektrischer Schaltplan In verschiedenen Quellen hat es unterschiedliche Namen: Joule-Dieb, Blockierungsgenerator, Faraday-Generator usw.

Die notwendige Ressourcenbasis für selbstgemachte Produkte

Material:

• PVC-Rohr, Durchmesser 20 mm;
• Kupferdraht, Durchmesser – 0,5 mm;
• Rückwärtsleitungstransistor mit geringer Leistung;
• Diodenbrücke oder Gleichrichter 2W10;
• Widerstand;
• Superkondensator oder Ionistor 1F 5,5V
• Schaltertaste;
• LED weiß oder blau bei 5V;
• Transparenter Klebstoff vom Typ Epoxidharz;
• Heißkleber;
• Sperrholzstücke, Watte;
• Isolierung der Kupferkabel.

Werkzeuge:

• Lötkolben;
• Heißklebepistole;
• Bügelsäge für Metall;
• Feile, Schleifpapier.

Herstellungsprozess einer Taschenlampe

Wir werden den Körper der Taschenlampe aus PVC-Rohren herstellen. Markieren Sie ein 16 cm langes Segment und schneiden Sie es mit einer Bügelsäge ab.

Von der Mitte des Segments markieren wir 1,5 cm in jede Richtung. Dadurch ergibt sich eine Wickelfläche von 3 cm Breite.

Als nächstes nehmen wir einen Kupferdraht mit einem Querschnitt von 0,5 mm, lassen ein Ende etwa 10-15 cm lang und wickeln den Draht gemäß den Markierungen manuell auf das Rohr des Taschenlampenkörpers. Sie müssen ziemlich viel wickeln, mehr als ein halbes Tausend Umdrehungen. Die ersten paar davon können mit Kleber befestigt werden. Wir drücken die erste Reihe der Spulen fest aneinander und machen sie streng konsistent.

An den höchsten Stellen sollte die Wicklung etwa einen halben Zentimeter dick sein. Für ein zuverlässiges Löten reinigen wir beide Enden des Drahtes mit Schleifpapier.

Der bewegliche Magnetkern der Spule kann entweder massiv oder in Einzelteilen zusammengesetzt sein. Neodym-Magnete werden entsprechend dem Innendurchmesser des PVC-Rohrs ausgewählt. Die erforderliche Länge des Magnetstabs wird experimentell ermittelt, durch dessen Schwingungen ein elektrischer Strom erzeugt wird.

Der Autor verwendete zehn Magnete mit einer Dicke von 3 mm, um eine für solche Schwingungen möglichst rationale Länge zu erhalten, die gleichzeitig der Breite der Wicklung entspricht.

Auf der Skala des Oszilloskops können Sie den Unterschied zwischen den Potentialen sehen, die sich aus den Schwingungen von einem und zehn Magneten ergeben. Durch die Schwingungen des Magnetstabes erhielt der Autor eine Spannung von 4,5V. Es zeigt auch deutlich die Zyklizität der Sinuskurve in Intervallen unterschiedlicher Frequenz.

In diesem Stadium können Sie dem Beispiel des Autors folgen und eine LED direkt an die Ausgangsenden der Spule anschließen und deren Leistung überprüfen. Wie Sie auf dem Foto sehen können, reagiert die LED auf die Bewegung des Magnetstabs und den von ihm erzeugten Impulsstrom.

Jetzt müssen Sie beide Enden des Schlauchs verschließen, um sie beim Schütteln nicht mit den Händen festzuhalten. Schneiden Sie dazu mit derselben Bügelsäge mehrere Sperrholzstücke aus, bearbeiten Sie die Kanten mit einer Feile, legen Sie sie auf der Rückseite mit Watte aus, um sie weicher zu machen, und legen Sie sie auf Leim, damit sie nicht herausfallen.

Es ist Zeit, den Gleichrichter anzuschließen. Das auf dem Foto gezeigte Diagramm zeigt, welche zwei seiner vier Kontakte mit der Spule verbunden sind. Eine solche Diodenbrücke ist in der Lage, Wechselstrom zu empfangen und Gleichstrom in genau einer Richtung abzugeben.

Ein Aufwärts-Spartransformator hilft dabei, niedrige spontane Impulse von der Primärspule in ausreichend Spannung umzuwandeln, um die LED aufgrund der Selbstinduktion einer der Wicklungen – des Kollektors – zu betreiben. Da er mit der Basiswicklung verbunden ist, wird dem Superkondensator ein konstanter und stabiler elektrischer Strom in ausreichender Menge zugeführt. Der Widerstand begrenzt die Überschreitung der zulässigen Werte. Ein Kondensator mit ausreichender Kapazität wurde vom Autor auch experimentell anhand von Messungen ausgehender Signale mit einem Oszilloskop ausgewählt.

Dieser Stromkreis wird durch einen umgekehrten Bipolartransistor geschlossen, der den eingehenden elektrischen Strom zur LED steuert. Sie können die Schaltung ohne Platine zusammenbauen, da nicht viele Teile vorhanden sind. Wir montieren den Schaltknopf an einem der Kontakte, die vom Spartransformator kommen.

Hauptsächlich für Neueinsteiger in die Welt der Physik und Elektronik gedacht. Heute werde ich es zeigen der einfachste Weg wie man eine „ewige Taschenlampe“ herstellt, nämlich einen Faraday-Generator. Es ist „ewig“, weil es ohne Energiequellen wie Batterien oder Akkus auskommt.

Und dafür brauchen wir:
-Kupferdraht mit einem Querschnitt von 0,1-0,5 mm
-Neodym-Magneten
-PVC-Rohr 10-15 cm lang und 2 cm breit
-Karton
-Niederspannungs-LED
- 10000 pf Kondensator optional

Die Werkzeuge, die wir brauchen, sind:
-Lötkolben
-Klebepistole
-Schere

Und so müssen Sie als Erstes zwei Unterlegscheiben aus Pappe ausschneiden, deren Durchmesser 4-5 mm größer als der Rohrdurchmesser ist:

Nun bringen wir unsere Pfeife in der Mitte an, umreißen sie und schneiden sie wie auf dem Foto gezeigt aus (wir werfen die Kreise, die wir ausgeschnitten haben, nicht weg, wir werden sie später brauchen):

Wir legen unsere Unterlegscheiben wie auf dem Foto gezeigt auf das Rohr und kleben sie mit Heißkleber fest:

Jetzt nehmen wir Kupferdraht und wickeln ihn 250–360 Windungen (nicht unbedingt Drehung um Drehung).

Wir nehmen die Kreise, die wir zurückgelassen haben, und kleben einen davon an das Ende des Rohrs, wobei wir das andere Ende vorerst offen lassen:

Wir löten die LED an die Enden des Drahtes (die Polarität spielt hier keine Rolle), man kann auch einen 100.000 pF-Kondensator und eine Gleichrichterdiode einbauen, aber da es sich um ein selbstgemachtes Produkt für Einsteiger handelt, habe ich mich entschieden, darauf zu verzichten.

Wir nehmen 4 verbundene Neodym-Magnete, werfen sie in das Rohr und verschließen sie dann mit dem runden Stück, das wir zurückgelassen haben:

Wir kleben die LED dort ein, ohne reflektierende Kanten:

Wir machen Schnitte an der Seite einer der Unterlegscheiben, fädeln den Draht durch und befestigen ihn am Rohr:

OK, jetzt ist alles vorbei! Der Faraday-Generator ist fertig und es bleibt nur noch, ihn zu testen. Damit es funktioniert, müssen Sie eine translatorische Bewegung ausführen, sodass der Neodym-Magnet beginnt, sich in Richtung des Rohrs auf und ab zu bewegen. Nachfolgend finden Sie ein Video mit Tests und Herstellungsanweisungen. Viel Spaß beim Anschauen

Menschen, die an einer sowjetischen Schule lernten, können sich an den Physikunterricht erinnern, als den Kindern laut Lehrplan ein Magnet gezeigt wurde, der in eine Drahtspule eingesetzt war, und ein Gerät auf dem Tisch die Anwesenheit zeigte elektrischer Strom. Dank an wissenschaftliche Entdeckung Faraday, die ganze Welt nutzt Elektromotoren, Generatoren, Kopfhörer und andere elektromagnetische Geräte.

Eines der einfachsten und zugleich genialsten in seiner Konstruktion, das als ewig bezeichnet wird, verkörpert seine Idee, die das oben beschriebene physikalische Experiment fast eins zu eins wiederholt. Als nächstes schauen wir uns an, wie Sie selbst und ohne unnötigen Aufwand eine Faraday-Taschenlampe herstellen können.

Auf dem Foto Aussehen Faraday-Taschenlampe. Und auf dem Foto unten ist sein Diagramm. Wie Sie sehen, besteht das Gerät aus einem Magnetkern, einer Induktionsspule und einer Leiterplatte Ladegerät für Batterie, Gummianschläge, Glühbirne mit Linse und Schalter. Neodym-Magnete können Sie in einem chinesischen Online-Shop kaufen.
Was ist das Funktionsprinzip einer ewigen Taschenlampe? Tatsache ist, dass das Gerät so konzipiert ist, dass ein zylindrischer Magnet problemlos in der Röhre baumeln und in der Spule, die im mittleren Teil der Röhre gewickelt ist, hin und her wandern kann. An den Seiten des Rohres befindet sich ein Gummianschlag, der benötigt wird, um den Magneten bei jeder Bewegung zu stoppen und ihn in die entgegengesetzte Richtung zurückzuschieben. Wenn sich der Magnet bewegt, wird in der Spule ein Strom erzeugt, der eine kleine Batterie lädt. Wenn Sie keine Batterie in den Stromkreis einbinden, müssen Sie die Taschenlampe ständig schütteln, damit die Lampe nicht ausgeht. Sie können ihn aber durch einen Kondensator ersetzen. Das Foto unten zeigt die Laterne zerlegt.

Der Autor dieses Geräts weist insbesondere darauf hin, dass die Spule zwei Wicklungen enthält, die zusammen eine Länge von 40 mm haben. In der ersten Hälfte müssen Sie 600 Windungen 0,08 mm Draht wickeln. Der zweite Abschnitt wiederholt genau den ersten. Unten ist das elektrische Diagramm einer Faraday-Lampe.

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Ewige Laterne

kAvrovec» 17. März 2015, 17:09

„Gestern kam auf der Straße eine alte Frau auf mich zu und bot mir an, eine ewige Nadel für einen Primus-Ofen zu kaufen. Weißt du, Adam, ich habe sie nicht gekauft. Ich brauche keine ewige Nadel, ich will nicht.“ ewig leben. Ich möchte sterben.“ (C) (Goldenes Kalb, Ostap Bender) :-)))

kAvrovec Name: Michael Mitteilungen: 465

Faraday-Taschenlampe

Chu» 18. März 2015, 15:21

Ich werde dir nichts davon erzählen ewiges Leben, aber ich mag die Idee einer ewigen Taschenlampe;)

Jetzt habe ich eine sogenannte Faraday-Taschenlampe gemacht. Genauer gesagt, ein funktionierender Prototyp einer Faraday-Taschenlampe.

Das Herzstück dieser Taschenlampe ist der Induktor. Und ein Neodym-Magnet, der durch die Spule hin- und herfliegt, weil man diese Struktur mit der Hand schüttelt. Wie ein Cocktailshaker ;)

Genauer gesagt handelt es sich um zwei Spulen, die Rücken an Rücken verbunden sind. Der Spalt zwischen den Windungen beträgt ca. 1 mm. Die Länge jeder Spule ist etwas kürzer als die Länge des zylindrischen Magneten. All dies ist notwendig, damit ein vorbeiziehender Magnet mit jedem seiner Pole einen Strom erzeugt und damit die Ströme von verschiedenen Polen zunehmen, anstatt sich gegenseitig zu verringern. Ich habe zwei Wicklungen nebeneinander gewickelt, jeweils etwa 400 Windungen, mit etwa 0,07 mm Draht. Ich habe eine Gleichrichterdiodenbrücke installiert und alles mit einer LED bestückt.

Schütteln – die LED leuchtet! Wenn man es nicht schüttelt, brennt es nicht ;)

Inspiriert vom Erfolg platzierte ich den Ionistor parallel zur LED, sodass die Spannung von den Spulen den Ionistor im Moment des Schüttelns aufladen würde. Und wenn nicht geschüttelt wird, wird dieser Ionistor zur LED entladen. Ich habe übrigens kürzlich nachgesehen: Die LED des Ionistors leuchtet mehrere Minuten lang! Eigentlich wie erwartet.

Als ich also einen Ionistor zum Schaltkreis hinzufügte, hörte alles auf zu leuchten: (Und der springende Punkt ist, dass die Spulen sehr wenig Strom erzeugen. Natürlich kann der Ionistor aufgeladen werden, aber Sie müssen ihn wahrscheinlich einige Minuten lang schütteln. was nicht Teil meiner Pläne war.

Dann habe ich anstelle eines Ionistors einen kleinen Kondensator eingebaut, nur um die Wellen zu glätten und die LED gleichmäßiger leuchten zu lassen. Alles arbeitet! Dies ist die auf dem Foto gezeigte Option. Aber der Wirkungsgrad ist sehr gering. Eine Faraday-Taschenlampe kann effektiv gemacht werden, aber der Magnet muss viel stärker sein. Und dann wird die ewige Taschenlampe zu viel wiegen, denke ich...

Kurz gesagt, die beste Option für eine ewige Taschenlampe ist bisher ein Dynamo. Naja, mit Solarenergie kann man noch irgendwie herumspielen, aber dann vergrößern sich die Abmessungen der Laterne.

Chu Name: Dmitriy Mitteilungen: 1550

Ewige Laterne

Chu» 19. März 2015, 10:12

Ein Arbeitskollege, der sich meine Experimente ansah, nannte es auch ein anderes Wort;)

Und dann hat er einen Link zu einer Pornoquelle eingefügt, in der es um das Wunderarmband „The Wankband“ geht, das durch Schütteln Strom erzeugt. Aus ethischen Gründen verzichte ich auf den Link; jeder, der ihn finden möchte, wird ihn problemlos finden. Ich hoffe, dass das ein Witz über das Armband ist;)

Chu Name: Dmitriy Mitteilungen: 1550

Ewige Laterne

Mehr als 1.600 Menschen haben auf Kickstarter bereits fast 90.000 US-Dollar gesammelt, um die Produktion der kleinen ewigen Laterne zu finanzieren. Im Inneren befinden sich keine Batterien; der Strom für das Leuchten wird von einem Peltier-Element aus der Fingerwärme erzeugt.

Genauer gesagt wird der Seebeck-Effekt verwendet, das Gegenteil des Peltier-Effekts (letzterer bedeutet, Elektrizität in Wärme umzuwandeln, aber es sollte umgekehrt sein). Genauer gesagt wird der Strom nicht durch Wärme erzeugt, sondern durch den Temperaturunterschied zwischen Finger und Taschenlampe. Dies bedeutet, dass die Stromerzeugung aufhört, wenn die Temperaturen von Finger und Taschenlampe gleich sind. Dies wird wahrscheinlich ein oder zwei Sekunden dauern. Und nur während dieser Zeit brennt die Taschenlampe;)

Aber es ist günstig, die Preise für verschiedene Modifikationen beginnen bei 30 Dollar;)

Sie können diese ewige Taschenlampe auch mit einer zusätzlichen Tritiumplatte bestellen, die im Dunkeln sichtbar ist. Es hilft nicht, Licht zu spenden, erleichtert aber das Auffinden einer Taschenlampe in völliger Dunkelheit.

Im Allgemeinen glaube ich nicht an die Nützlichkeit dieses speziellen Geräts. Aber es ist schön, dass jemand anderes von der Idee einer ewigen Taschenlampe gequält wird ;)

Chu Name: Dmitriy Mitteilungen: 1550

Faraday-Taschenlampe

chu hat geschrieben: Jetzt habe ich eine sogenannte Faraday-Taschenlampe gemacht.

Aber was wäre, wenn wir dieses „Schütteln“ durch ein Piezoelement eines Feuerzeugs ersetzen würden?
Ist es wirklich möglich, einen Kondensator daraus aufzuladen?

Ich kenne dein Diagramm nicht. aber es gibt noch eine andere einfache. was maximale Helligkeit aus der Ladung herausholt.

Gast

Gast schrieb: Es gibt noch eine andere einfache. was maximale Helligkeit aus der Ladung herausholt.
Es wird normalerweise in teuren Scheinwerfermodellen verwendet. wenn die Akkus ihre Ladung vollständig aufgeben, d.h. Das Licht erlischt nicht gleichmäßig, was auf einen niedrigen Akkuladestand hinweist.

hier kann man es noch anschrauben. Die Taschenlampe arbeitet immer mit der gleichen Helligkeit.

Ja, Sie können einen wirksamen Schaltstabilisator sowohl in den Ladekreis der Batterie/Ionistor/Kondensator als auch in den Entladekreis zur LED einschrauben. Ich habe das noch nicht einmal mit einer Faraday-Taschenlampe und einer piezoelektrischen Taschenlampe versucht – es ist sinnlos, jetzt sind es nur noch Energiekrümel.

Ich möchte so etwas zum Entladekreis einer Dynamo-Taschenlampe hinzufügen.

Chu Name: Dmitriy Mitteilungen: 1550

Hallo an alle Leser und Bewunderer der Radioschema-Website! Heute möchte ich über die Schaffung einer „ewigen“ Laterne sprechen. Schon lange gibt es die Idee, eine Taschenlampe zusammenzubauen, die mit Muskelkraft funktioniert und die mechanische Rotationsenergie in Licht umwandelt. Diese Taschenlampe hat gegenüber anderen einen sehr großen Vorteil: Der Akku kann nicht leer werden. Aber natürlich hat es auch seine Nachteile: Man muss hart daran arbeiten, sie zum Strahlen zu bringen. Daher besteht sein erster Zweck darin, im Notbetrieb zu arbeiten (wenn die Batterien leer sind), wenn Sie dringend irgendwo Licht anzünden müssen, beispielsweise um Stecker in eine Schalttafel einzuschrauben. Denn bei längerer Arbeit wird es einem einfach leid, den Griff der Taschenlampe zu drehen.

Taschenlampen-Dynamoschaltung

Drucken des Gehäuses auf einem 3D-Drucker

Es gab also eine Idee, aber es war schwierig, sie zu verwirklichen, da es notwendig war, ein Getriebe mit einem Elektromotor zusammenzubauen und es in eine Art Gehäuse zu stopfen, und für die meisten Funkamateure ist das Gehäuse ein „Stolperstein“. ” Doch mit der Anschaffung eines günstigen 3D-Druckers hat sich diese Aufgabe radikal vereinfacht. Nun der Bau einer Art Gebäude für radioelektronisches Gerät nur durch die Vorstellungskraft des Autors begrenzt.

Der erste Pfannkuchen war wie immer klumpig: Ich druckte den Koffer aus, da ich noch nicht wusste, wie das fertige Gerät aussehen würde, und nahm den ersten Motor, der mir begegnete, als Generator. Es stellte sich heraus, dass selbst bei einer sehr schnellen Drehung des Griffs nicht genügend Spannung für einen stabilen Betrieb der Taschenlampe vorhanden war. Dann ging ich, belehrt durch bittere Erfahrung, intelligenter an die Frage heran. Ich habe eine Reihe vorhandener Motoren genommen und sie auf ihre Eignung für dieses Projekt getestet.

Wir machen das: Wir klemmen die Motorwelle in einen Schraubendreher, geben maximale Drehzahl und messen die Spannung und den Kurzschlussstrom des Motors. Dementsprechend wählen wir das beste Exemplar aus. Nach meinen Beobachtungen ist es am besten, einen Motor mit hoher Spannung (12 -24 Volt) und niedriger Drehzahl zu nehmen.

Weiter zum Getriebe: Ich habe Werkszahnräder verwendet, da mein 3D-Modellierungsprogramm keine Bibliothek für den Bau letzterer hat und ich derzeit aus PLA-Kunststoff drucke, dieser aber nicht verschleißfest ist. Das Antriebsrad und der Motor stammten von einer Art elektrischem Korrektor für Autoscheinwerfer, das mittlere (große) vom Diskettenlaufwerk des AIWA-Musikzentrums, das letzte (am Motor) von einem Kinderauto. Die Linse wurde von einem nicht funktionierenden chinesischen Scheinwerfer verwendet. Positiv: Es verfügt über ein Objektiv und die Möglichkeit, die Brennweite zu ändern. Die Lichtquelle ist eine Drei-Watt-LED, die natürlich nicht „voll ausgenutzt“ wird, aber in puncto Zuverlässigkeit (bei so geringer Belastung) ihresgleichen sucht.

Wie Sie wissen, haben solche Taschenlampen noch einen weiteren Nachteil: Sie leuchten, während Sie den Griff drehen. Um diesen Nachteil zumindest einigermaßen auszugleichen, habe ich im Gehäuse Ionistoren mit einer Gesamtkapazität von zwei Farad verbaut. Und parallel dazu eine Fünf-Volt-Zenerdiode, da die maximale Spannung für diese Ionistoren 5,5 Volt beträgt und der Generator ohne Last bis zu 12 Volt liefern kann. In der Seitenwand des Geräts ist ein Schalter installiert, der die LED von den Ionistoren trennt; wenn sie nicht benötigt wird, können Sie sie ausschalten und eine Ladung bleibt im Ionistor für die spätere Verwendung. In der Aus-Position erfolgt beim Drehen des Knopfes der Ladevorgang der Ionistoren.

Foto des Herstellungsprozesses