Els antics grecs ja endevinen la presència d'una força invisible que posa en moviment determinats objectes. Tanmateix, l'autèntic albor d'aquest tema només es va produir durant el període d'industrialització del segle XIX. Va ser llavors quan el famós científic Michael Faraday va descobrir el fenomen de la inducció electromagnètica, que explica l'aparició de corrent elèctric en un camp magnètic quan un conductor s'hi mou. Avui us convidem a provar aquesta teoria de manera experimental.
L'essència de l'experiment és la fabricació d'un convertidor electromecànic basat en un motor de corrent continu, que farà girar imants situats al marc de l'inductor. Com a resultat de l'excitació de camps magnètics i l'aparició de fem electromagnètica a la sortida, obtenim un corrent elèctric.L'experiència també és interessant perquè els valors de voltatge obtinguts seran més grans que els gastats en el funcionament del motor. Però primer és el primer.
Materials – Eines
- motor de 3V DC;
- Imants quadrats de neodimi 10x8 mm;
- Vareta d'acer amb una secció transversal de 2-3 mm;
- Fil de coure en aïllament envernissat;
- peces de plàstic;
- bateria de 3,7 V;
- Cablejat de coure, termoencogible;
- Super cola.
Les eines que necessitem per treballar són: un soldador amb soldadura, un encenedor, un ganivet i unes alicates amb alicates. Es necessitarà un tester per a aquells que vulguin mesurar la tensió de sortida del convertidor.
Muntatge d'un convertidor de tensió electromecànic
Fem dos petits bastidors d'estator a partir d'una vareta d'acer. Utilitzeu unes pinces per doblegar el contorn i tallar l'excés. Els extrems de les bobines també s'han de doblegar (foto).
Connectem els marcs amb supercola i posem termoretràctil al mig. L'escalfem amb un encenedor, i així obtenim un nucli de bobina aïllat.
Per a l'enrotllament utilitzem un fil de coure prim en aïllament envernissat. S'ha d'enrotllar al voltant de la zona aïllant. Nombre de voltes: 600.
Un cop finalitzat el bobinatge, deixem dos extrems de la bobina: l'inicial i el final. Traiem l'aïllament cremant-lo amb un encenedor normal. Aquest serà l'estator.
A l'eix del motor col·loquem un parell de guies fetes amb peces de plàstic per a imants de neodimi mitjançant supercola. Els col·loquem a costats oposats de l'eix per augmentar l'àrea de contacte amb els imants.
Col·loquem imants de neodimi a l'eix mitjançant supercola. Tingueu en compte que només es poden connectar si són de polaritats diferents. Aquest serà el rotor del nostre convertidor.
Tallem dues tires de plàstic prim a la mida del motor i del bastidor. Es poden doblegar lleugerament escalfant el centre amb un encenedor.
Enganxeu les tires al cos del motor. A continuació, fixem el bastidor de l'estator de manera que els seus extrems oberts, sense tocar els imants, es col·loquin al centre del rotor.
El nostre microconvertidor més senzill està preparat. Només queda connectar el motor, soldar els seus extrems amb contactes i complementar tot el circuit amb una font d'alimentació. Una bateria de liti normal de 3,7 V d'un ordinador portàtil és adequada com a font d'alimentació.
Les mesures amb un tester mostren una tensió de sortida que és un ordre de magnitud superior a la tensió d'entrada, el que significa que aquest circuit funciona bastant.
Conclusió
Per ser justos, val la pena assenyalar que els convertidors electromecànics es van convertir en cosa del passat amb l'arribada dels microcircuits i transistors electrònics. Avui podeu adquirir mòduls d'augment de tensió ja fets que us permeten obtenir un alt rendiment d'uns 50 V d'una bateria convencional de 3,2 -3,7 V. Són silenciosos, compactes i racionals, perquè amb la seva ajuda podeu alimentar dispositius de 12 i 24 V. com ara refrigeradors i motors pas a pas amb una sola bateria!
