Basiese draadlose kragoordrag: 6 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:27

Ongeveer honderd jaar gelede het 'n mal wetenskaplike, wat sy tyd ver vooruit was, 'n laboratorium in Colorado Springs gevestig. Dit was gevul met die mees eksentrieke tegnologie, wat wissel van massiewe transformators tot radiotorings tot vonkspoelers wat elektriese golwe tientalle voet lank opgewek het. Die laboratorium het maande geneem om dit op te rig, was 'n aansienlike belegging en is gefinansier deur 'n man wat nie juis daarvoor bekend was dat hy besonder ryk was nie. Maar wat was die doel van die ding? Die eenvoudige wetenskaplike wou eenvoudig 'n metode ontwikkel om elektrisiteit direk deur die lug oor te dra. Die baanbreker het 'n wêreld voorgestel waarin ons nie tienduisende kilometers se kraglyne nodig sou hê nie, miljoene ton koperdraad nie nodig sou wees nie, en duur transformators en kragmeters nie nodig was nie.

Die bekende uitvinder Nikola Tesla was 'n man wie se glans die wetenskap van elektrisiteit en magnetisme baie jare vorentoe gedryf het. Uitvindings soos die wisselstroommotor, radiobeheerde masjiene en die moderne kraginfrastruktuur kan almal tot hom teruggevoer word. Ondanks sy groot invloed, het Tesla nooit daarin geslaag om 'n manier te ontwikkel om krag sonder drade in sy laboratorium in Colorado oor te dra nie. Of as hy dit gedoen het, was dit óf onprakties, óf hy het eenvoudig nie die middele om dit tot volwassenheid te ontwikkel nie. Sy vindingryke nalatenskap leef egter voort, en hoewel ons vandag nie die las van massiewe elektriese roosters kan vrystel nie, het ons wel die tegnologie om krag afstande sonder drade te stuur. Sulke tegnologie is eintlik geredelik beskikbaar by 'n elektroniese winkel naby u.

In hierdie instruksies sal ons ons eie miniatuur draadlose kragoordragstoestelle ontwerp en bou.

Stap 1: materiaal

Om hierdie eenvoudige toestel te bou, is relatief min materiaal nodig. Hulle word hieronder gelys.

1. 'n Aangedrewe fluorescerende lig. Dit kan slegs vir 'n paar dollar by die plaaslike Wal-Mart, Dollar General of hardewarewinkel gekoop word. Elkeen van hulle sal dit doen, maar probeer u bes om een te kies waarin u maklik die fluoresserende buis uit die houer kan haal.

2. Magneetdraad met emalje bedek. U benodig 'n paar duisend voet draad vir hierdie projek. Hoe meer jy het, hoe beter. Boonop is dit die beste om dunner draad te gebruik, aangesien meer draad wat in 'n kleiner ruimte verpak is, groter reikwydte en doeltreffendheid sal vergelyk. My keuse van draad hier is nie ideaal nie - ek wil eerder hê dat dit dunner is - maar dit was al wat ek byderhand gehad het toe ek hierdie projek ontwerp het.

3. Spaar koperdraad. Dit is nie nodig nie, maar dit help baie. As u toevallig krokodilleklemme het (verkieslik vier daarvan), is u nog beter.

4. 'n LED. Enige LED sal die ding doen, maar vir hierdie toepassing is helderder oor die algemeen beter. Die kleur maak nie saak nie, want die spanning wat deur die toestel verskaf word, is meer as voldoende om enige kleur LED te verlig. Weerstande word nie vereis nie.

5. (Nie op die foto nie) - Skuurpapier, 'n C- of D -selbattery en 'n aansteker. Hierdie dinge is nie nodig vir die sukses van die projek nie, maar dit sal handig wees as u die verskillende stukke van die draadlose kragtoestel bou.

Stap 2: Die primêre spoel

Om mee te begin, neem 'n gedeelte magneetdraad (tussen twintig en vyftig voet, afhangende van die dikte van die draad) en draai dit in 'n spoel. Dit is waar 'n C- of D -battery handig te pas kom, aangesien u die draad herhaaldelik daaroor kan draai. Probeer om jou spoel so netjies moontlik te maak. Maak ook seker dat u die emalje -isolasie aan elke kant van u spoel heeltemal en deeglik verwyder. Dit kan 'n aansteker benodig om die isolasie af te brand (soos op die foto getoon), asook skuurpapier om dit heeltemal te verwyder.

As u klaar is met die spoel, skuif dit van die battery af (of laat dit op alles waar u dit omgedraai het; in my geval het ek 'n oorblywende spoel van 'n vorige projek gebruik) en bind dit vas met band of rits. Die laaste ding wat u in hierdie geval wil hê, is 'n draadspoel wat vinnig ontrafel. As dit ontrafel, raak dit verstrengel, geknoop en kan dit selfs onbruikbaar word. Om te verhoed dat dit gebeur, hou albei uitsteekpunte van die draad teen die spoel terwyl u dit vasmaak.

Stap 3: Die sekondêre spoel

Die sekondêre spoel kan, net soos die primêre spoel, 'n draadlengte hê (verkieslik langer as 20 voet weer), en hoef nie dieselfde tipe of dikte te hê nie. Dit is egter baie dieselfde as die primêre spoel, maar dit moet bestaan uit 'n emalje-bedekte magneetdraad, die isolasie moet aan elke kant verwyder word, en dit moet ongeveer dieselfde grootte en vorm hê as u eerste spoel.

As u die sekondêre spoel voltooi het, bind dit vas en bevestig dan u LED daaraan. Dit is waar spaardraad- en/of krokodilleklemme handig te pas kom. Ek was gelukkig om 'n spoel te hê wat so dun was dat ek die draad om die LED's kon draai, maar as my spoel van dikker draad gemaak was (soos die primêre was), sou dit die beste gewees het om die LED daaraan met dunner koperdraad of clips.

Aan die einde van die dag maak dit nie saak watter kant van die LED aan watter leiding van die spoel geheg word nie, solank die twee ente van die spoel stewig en veilig met die gloeilamp se terminale verbind is.

Stap 4: Bedraad alles

As u dit nog nie gedoen het nie, verwyder die gloeilamp uit u lamp wat op batterye werk en vind die terminale wat voorheen aan die gloeilamp gekoppel was. Maak seker dat u die toestel op hierdie punt afskakel. Die stroom is nie sterk genoeg om dodelik te wees nie, maar dit kan u baie pynlike skok gee as u terselfdertyd kaal drade aan beide terminale raak.

Sodra u die terminale gevind het, sluit u u primêre spoel daaraan aan, verbind die een kabel met die een terminal en die ander kabel met die ander terminal. Maak seker dat u 'n veilige verbinding het. Alligatorknipsels kan hier wondere verrig, maar as u (soos ek) nie toevallig het nie, kan u groot boute in die terminale vassteek, of u kan selfs opgeboude aluminiumfoelie aan die ente van u spoel plak in die verbindings. Hoe u dit ook al doen, maak seker dat u verbinding stabiel en bestendig is.

As u na die sekondêre spoel kyk, hoef u nie veel te doen nie, behalwe om seker te maak dat dit veilig aan die LED gekoppel is.

Stap 5: Die kring in aksie

Al wat ons oor het om te doen is om dit op te vuur! Om weer seker te maak dat al u verbindings goed is, lê die sekondêre spoel bo -op die primêre spoel en draai die skakelaar om die 'lig' aan te skakel. U behoort u LED tot lewe te sien kom. Kontroleer u verbindings weer as dit nie brand nie. Dit is 'n redelik vergewensgesinde projek, en dit sal waarskynlik nie lank neem voordat u die bron van u probleem oplos nie.

As u met die stroombaan eksperimenteer, moet u agterkom dat u u sekondêre spoel van die primêre spoel kan oplig, en die LED sal steeds brand. Dit bewys dat u 'draadloos' krag oordra. Skuif 'n paar papiere, 'n boek of 'n ander nie-geleidende voorwerp tussen jou twee spoele in. In die meeste gevalle (tensy u 'n baie dik boek het) moet die LED aan bly. In my eie persoonlike ervaring met ander konstruksies van hierdie projek, kon ek die sekondêre spoel tot ses tot agt duim van die primêre kant af plaas en nog steeds 'n dowwe gloed van die LED sien.

Stap 6: Hoe dit werk

Hierdie toestel is in wese wat ons 'n lugkern-transformator sou noem. Normale transformators (soos dié op kragpale, dié wat in telefoonlaaiers voorkom, ens.) Bestaan uit twee of meer draaddraadjies wat om 'n stuk yster gedraai is. As wisselstroom (wisselstroom) deur een spoel gelei word, skep dit 'n vinnig omskakelende magnetiese veld in die yster, wat dan 'n stroom in die tweede draadspoel veroorsaak. Dit is dieselfde beginsel waarvan elektriese kragopwekkers werk - dat 'n bewegende magnetiese veld elektrone in 'n draad sal laat beweeg.

Ons toestel werk baie soortgelyk (hoewel effens anders). Soos dit blyk, bevat elke fluoresserende lig wat op batterye werk, 'n klein stroombaan wat die laespanning DC (gelykstroom) uit die batterye neem en dit tot 'n veel hoër spanning verhoog, êrens in die orde van 'n paar honderd volt. Sonder hierdie hoë spanning sou die fluoresserende buise nie kon werk nie. Om hierdie hoër spanning te kan opwek, moet ons fluoresserende lig-stroombaan egter die konstante gelykstroom van 'n battery omskakel in 'n ander vorm van elektrisiteit, bekend as gepulseerde GS. Gepulseerde DC werk dieselfde as wisselstroom in 'n transformator - die 'gepulseerde' aard van die stroom skep in wese 'n magnetiese veld in die draad wat duisende kere elke sekonde in duie stort en hervorm. Hierdie polsende GS stel 'n klein transformator wat in die stroombaan ingebed is, in staat om die krag van ses of twaalf volt tot 'n paar honderd te verhoog. Maar as gevolg van die manier waarop die kragtoevoer werk, 'pulserer' die elektrisiteit by die terminale teen 'n paar duisend keer per sekonde. Ons kan in wese sê dat die hoogspanningselektrisiteit wat uit die toestel kom, 'gons'.

As hierdie polsende GS -krag in ons primêre spoel ingevoer word, verander dit die spoel in 'n elektromagneet wat 'n vinnig veranderende magnetiese veld uitsteek. Terwyl ons ons sekondêre spoel naby die primêre een bring, word 'n stroom daarin opgewek weens die polsende magnetiese veld. Hierdie stroom gaan dan deur die LED, wat veroorsaak dat dit brand. Hoe verder weg die primêre spoel van die sekondêre spoel is, hoe minder effek het die magnetiese veld daarop, en hoe minder stroom word opgewek. Net so kan hierdie effek 'teengewerk' word deur meer draad by te voeg. Meer draad beteken meer magnetisme in die primêre spoel, en meer draad in die sekondêre spoel beteken dat meer van die magnetiese veld vasgelê kan word.

As gevolg hiervan kan ons ons projek 'n 'lugkern -transformator' noem, omdat ons 'n toestel bou wat twee spoele het - 'n primêre en 'n sekondêre - en werk van pulserende magnetiese velde. Anders as tradisionele transformators wat yster gebruik om die magnetiese veld van 'n spoel na 'n ander oor te dra, het ons niks om die magnetiese veld te dra nie. Ons sê dus dat dit 'n 'lugkern' het. Om dinge in 'n neutedop te beskryf, hierdie klein, eenvoudige toestel is net 'n ander idee van 'n tegnologie wat so algemeen is as die wolke in die lug.

Geniet u draadlose kragoordragapparaat, en dankie dat u gelees het!