В нашем мире довольно много людей занимаются самодельными опытами в домашних лабораториях и мастерских. Для одних - это способ самоутвердиться, для других – стремление к развитию своих способностей. И что с того, если это будет эксперимент из наспех склеенных деталей. Главное, чтобы устройство или схема работали. Сегодня мы будем разбирать именно такое изобретение, сделанное практически на коленях. Однако в его основу положены незыблемые принципы и законы физики, которые невозможно отрицать.
Речь пойдет о фонарике, который работает без батареек. Возможно кто-то уже видел на просторах интернета простейший генератор Фарадея, который позволяет от нескольких движений проводника в обмотке зажечь небольшой светодиод. Сборки из практически мертвой батарейки, автотрансформатора и транзистора, которые способны при исходном напряжении в десятые доли вольта питать светодиод на 3V тоже уже не редкость.
Здесь же автор пошел немного дальше, модернизировав схему устройства, добавив выпрямитель, суперконденсатор (ионистор), сопротивление и полностью исключив источник питания. В итоге работа фонарика стала намного стабильнее и эффективнее. А если корпус несколько минут потрясти, его можно зарядить на длительное время работы светодиода. Как это работает? Давайте разбираться.
Любительских экспериментов с электрическим током множество. Его можно получать даже от температуры человеческого тела, а также индукционным методом или методом Фарадея. О первом коротко, а о фонарике без батареек чуть ниже и достаточно пространно, чтобы метод применили все желающие.
Некоему сообществу иностранных изобретателей удалось создать девайс, или фонарик Lumen, опираясь на возможности термоэлектрического генератора (ТЭГа). Мощный луч он не формирует, но светит не хуже карманных фонариков из китайского ширпотреба на всяком базаре.
Для мощного «прожектора» такая технология, конечно же, не применима, однако для небольших карманных фонариков схема подходит просто идеально.
Принцип формирования электричества мини-ТЭГом в фонаре Lumen, – удивительно прост. Генерация подает ток на несколько светодиодных «лампочек». Свечения достаточно, чтобы прочесть или написать текст в темноте.
Фонарик, весящий всего 45 граммов, так и называют «пальчиковым». Он «включается» при температуре (тепле), менее тридцати градусов. Может включаться и при соответствующей температуре воздуха.
Изобретатели установили на девайсе окошко для пальца – приложите, и появится свет. Он может так работать без перерывов бесконечно. Фонарик анонсировался к продаже за 15 долларов США. Рассмотрите фото вечного фонарика, который так и не появился в продаже
Такое сообщение дали многие сайты еще в 2015 году, как и обещание энтузиастов начать выпуск фонариков через год. Всего у них не хватало 5 тыс. долларов для финишного технологического рывка. Но по объявленному ими краудфандингу (народная помощь) они всего за пару дней таких сборов превысили сумму на 328 процентов. А где же термо-фонарик? Интернет молчит.
Умельцы смогут собрать фонарик без какого-либо другого модулятора напряжения, чем действительно эффективный ТЭГ. По фамилии автора он и называется «фарадеевским». В чем состоит его принцип? Мы расскажем, из чего можно сделать вечный фонарь.
Нельзя говорить, что фонарику Фарадея не нужна батарея. В фабричном изделии есть даже аккумулятор. Скажем так: он совсем разряжен и лампочка не светится.
Чтобы ее зажечь, необходимо встряхнуть фонарик, тогда неодимовый магнит или целая батарея из них забегает вверх-вниз сквозь индукционную катушку. Это говорит, что изготовление фонарика из батареек и магнитов возможно.
В ней появится переменный ток напряжением в 3 вольта. Он проходит выпрямительный диодный мостик, и его амплитуда выравнивается, превращая ток в постоянный. Ведь только постоянным током можно заряжать любые аккумуляторы, в том числе и фонариковый. Подзарядившись, его аккумулятор и зажжет свет. Но «зажечь» сразу можно только от зарядившейся с помощью магнита — «бегунка» внутренней батареи.
В самом фонарике стоят основные элементы, без которых эффекта не будет, — электрогенератор по методу соленоида и аккумуляторная батарея. Магниты вверху и внизу обязательно должны получать толчки в обратную сторону от резиновых пробок или металлических пружин. Тогда зарядка АКБ и яркость светодиодов будут постоянными.
Итак, любая инструкция как сделать вечный фонарик скажет, что его можно размещать в цилиндрическую форму из куска трубки ПВХ или оргстекла, а также уложив любую конструкцию в коробочку с выступающим светодиодом-лампочкой.
Необходимы пара магнитиков от отработавшего свое жесткого диска компьютера, два выпрямительных диода, белый светодиод. Функцию аккумуляторов энергии выполнят конденсаторы.
Напомним об особенностях намотки катушки. Самые индукционные обмотки, когда провод укладывается нить к нити и слой за слоем. Выполнять по этому методу можно и вручную, или с воротка по типу колодезного, но провод должен быть фабричной намотки. Тогда его переносить на новое ложе легче.
Но у нас любительская конструкция, поэтому намотка называется внахлест. Наш соленоид состоит из катушки с двумя обмотками. Как заметили из схемы на сайте — катушка состоит из двух обмоток, общая длина 40 мм. Условно разделите ее на две половинки. На обеих сторонах наматываем по 600 витков медного провода толщиной 0,08 мм.
Обратите внимание!
Установите в соленоиде отталкиватели магнитов. Дальнейший монтаж подскажет схема для изготовления вечного фонарика, которую вы отыщите на просторах интернета.
Хотите более мощный источник света? Для его изготовления из трубы ПВХ диаметром 20 миллиметров понадобятся:
От качества намотки катушки зависит КПД устройства. Провод диаметром с оставленным концом не до десяти сантиметров наматываем на трубку строго по разметке — около 500 витков. Первые несколько из них фиксируются клеем. Начальный ряд катушки должен быть уложен один к одному тесно. Далее — как можно последовательнее.
Припаиваете контакты к указанным на схеме местам, вставляете неодимы. Встряхиваете цилиндр, и вскоре засияет светодиод: вечный фонарик своими руками изготовлен.
Обратите внимание!
Обратите внимание!
Люди, которые учились в советской школе, могут вспомнить уроки физики, когда по программе обучения детям показывали магнит, который вставлялся внутрь проводной катушки, а прибор на столе показывал наличие электрического тока. Благодаря научному открытию Фарадея весь мир пользуется электродвигателями, генераторами, наушниками и другой электромагнитной техникой.
В одном из простейших и в тоже время остроумных по своей конструкции , которые называют вечными, воплощена его идея, которая почти один к одному повторяет описанный выше опыт по физике. Далее рассмотрим, как сделать фонарик Фарадея самостоятельно и без лишних хлопот.
На фото внешний вид фонарика Фарадея. А на фото ниже его схема. Как видно, устройство состоит из магнитного сердечника, индукционной катушки, печатной платы зарядного устройства для аккумулятора, резиновых ограничителей, лампочки с линзой и включателя. Приобрести неодимовые магниты можно в китайском интернет-магазине.
В чем принцип действия вечного фонарика? Дело в том, что конструкция устройства выполнена так, чтобы магнит цилиндрической формы мог легко болтаться в трубке, проходя вперед-назад внутри катушки, которая наматывается в центральной части трубки. По бокам в трубке находится резиновый ограничитель, который нужен для остановки магнита при каждом движении и отталкивания его в обратном направлении. При движении магнита в катушке образуется ток, который заряжает маленький аккумулятор. Если в схему не включать аккумулятор, то придется трясти фонарем постоянно, чтобы лампа не гасла. Но можно заменить его конденсатором. На фото ниже фонарь в разобранном виде.
Автор этого устройства особо отмечает, что в катушке присутствуют две намотки, которые вместе имею длину 40 мм. На первой половине нужно намотать 600 витков провода 0,08 мм. Вторая секция точно повторяет первую. Ниже электрическая схема фонаря Фарадея.
Группа инженеров-энтузиастов создала уникальный фонарик, способный заряжаться от человеческого тела. Это делает его фактически бесконечным источником света, небольшим, но порой очень необходимым. Фонарик – это та вещь, что по праву входит в категорию «Must-Have».
Карманный фонарик должен быть всегда и у каждого - ведь никогда не знаешь, когда он пригодится. Его нужно иметь дома на случай отключения света, в машине, в загородной поездке. Однако, каждый, у кого хоть раз в жизни был личный фонарик, большой или маленький, мощный или не очень сталкивался с такой проблемой, как севшие батарейки. Это очень неприятно, особенно в ответственный момент обнаружить, что фонарик не светит или светит так, что в лучшем случае можно подсветить его местонахождение в темном пространстве.
Группе изобретателей-энтузиастов удалось решить эту проблему. Зачем использовать батарейки, если можно использовать в фонариках термоэлектрический генератор? Для мощного «прожектора» такая технология конечно не применима, однако для небольших карманных фонариков она подходит просто идеально. Именно на основе ТЭГ и был создан фонарик Lumen .
Принцип действия Lumen, также как и его устройство, – невероятно прост. В основе идеи - уже упомянутый термоэлектрический генератор. Фонарик использует несколько LED-светодиодов для проецирования света. Мощности свечения вполне достаточно для того, чтобы читать книгу в кромешной тьме! Сам фонарик при этом невероятно маленький, буквально «пальчиковый».
Корпус устройства выполнен из алюминия. Весит девайс всего 45 грамм. Запускается ТЭГ фонарика при условии, что есть источник термической энергии (тепла) от 28 градусов по Цельсию. Идеальным вариантом в этом случае является человеческое тело. На корпусе фонарика есть специальный паз для пальца, нажав на который Lumen включается и начинает работать. Фонарик может работать почти без перерывов. В него также встроен небольшой аккумулятор и конденсатор.
В теплое время года фонарик незначительно заряжается даже от воздуха вокруг него, при условии, что его температура не ниже установленной планки. Сейчас девайс находится в стадии краудфандинговой компании. Для реализации проекта создателям было нужно всего 5 тысяч долларов. За 2 дня сборов, компания отбила установленный лимит на 328%! Выйдет на рынок Lumen в первой половине 2016 года. Стоимость девайса составит 15 долларов США.
Понравится любителям гаджетов и - незаменимый спутник путешественников.
Легкая снаряга: палатки, рюкзаки, спальники и коврики разных производителей. А также одежда, обувь и другое туристическое снаряжение. Где купить легкоходное туристическое снаряжение. Самодельное легкое снаряжение, как сделать снарягу самому.
kAvrovec » 17 мар 2015, 17:09
" Вчера на улице ко мне подошла старуха и предложила купить вечную иглу для примуса. Вы знаете, Адам, я не купил. Мне не нужна вечная игла, я не хочу жить вечно. Я хочу умереть." (С) (Золотой теленок, Остап Бендер) :-)))
chu » 18 мар 2015, 15:21
Не скажу насчет вечной жизни, но идея вечного фонарика мне нравится;)
Теперь сделал так называемый фонарик Фарадея. Точнее, работающий прототип фонарика Фарадея.
Точнее, там две катушки, включенные встречно. Зазор между обмотками около 1 мм. Длина каждой катушки чуть меньше длины цилиндрического магнита. Все это нужно для того, чтобы пролетающий магнит создавал каждым своим полюсом ток, и чтобы токи с разных полюсов увеличивали, а не уменьшали друг друга. Я намотал рядом 2 обмотки по приблизительно 400 витков каждая, проводом 0.07 мм или около того. Поставил выпрямительный диодный мост и нагрузил это все светодиодом.
Трясешь - светодиод горит! Не трясешь - не горит, соответственно;)
Окрыленный успехом, я поставил ионистор параллельно светодиоду, чтобы напряжение с катушек заряжало ионистор в момент тряски. А когда тряски нет, чтобы этот ионистор разряжался на светодиод. Кстати, недавно проверил: светодиод от ионистора светится несколько минут! Как и ожидалось, собственно.
Так вот, когда добавил в схему ионистор, светиться все перестало:(А все дело в том, что катушки выдают очень маленькую мощность. Конечно, ионистор можно зарядить, но трясти придется, наверное, несколько минут, что не входило в мои планы.
Тогда вместо ионистора я поставил небольшой конденсатор, просто для сглаживания пульсаций и более равномерного свечения светодиода. Все работает! На фото именно этот вариант. Но эффективность - очень низкая. Фонарик Фарадея можно сделать эффективным, но магнит придется брать в разы мощнее. А тогда вечный фонарик будет весить слишком много, мне думается...
Короче говоря, пока лучший вариант вечного фонарика - это динамо. Ну и можно еще как-то с солнечной энергией поиграться, но тогда вырастут габариты фонаря.
chu » 19 мар 2015, 10:12
Коллега по работе, глядя на мои эксперименты, вот тоже называл это другим словом;)
А потом подкинул ссылку на порноресурс, где рассказывают о чудо-браслете The Wankband, вырабатывающем электричество от тряски. Ссылку по этическим соображениям не даю, желающие найдут без проблем. Надеюсь, что про браслет это все-таки шутка;)
На Кикстартере уже более 1600 человек собрали почти $90 000, спонсируя производство маленького вечного фонарика. Внутри него нет батареек, электричество для свечения вырабатывается элементом Пельтье от тепла пальца.
Зато недорого, цены на разные модификации начинаются от 30 баксов;)
А еще можно заказать этот вечный фонарик с дополнительной тритиевой пластинкой, которая видна в темноте. Светить она не поможет, но позволит легче найти фонарик в полной темноте.
В общем, что-то я не верю в полезность именно этого устройства. Но приятно, что еще кого-то мучает идея вечного фонарика;)
chu писал(а): Теперь сделал так называемый фонарик Фарадея.
а что если пьезо-элементом из зажигалки заменить "трясучку" ту?
реально ли заряжать от него кондер?
не знаю твою схему. но есть еще одна простецкая. которая выжимает максимум яркости из заряда.
Гость писал(а): есть еще одна простецкая. которая выжимает максимум яркости из заряда.
ее обычно используют в дорогих моделях налобных фонариков. когда батарейки отдают заряд доконца., т.е. лампочка не затухает плавно сигнализируя о низком заряде батареек.вот ее еще можно прикрутить. фонарик будет работать всегда на одинаковой яркости.
Вот в динамо-фонарик хочу такую штуку в цепь разряда добавить.
