Фонарика фарадея своими руками

Как сделать самозарядный светодиодный фонарь на магните по теории Фарадея о вечном свечении

Как можно производить электричество без батарей? Конечно с магнитами! В этом руководстве я покажу, как из магнита и кое-каких электрических компонентов можно сделать простой фонарик, который не нуждается в батарейках! Этот тип фонарика отлично подходит для пеших прогулок, кемпинга и в чрезвычайных ситуациях. Отказ от батарей означает, что вечный фонарик всегда готов к работе!

Необходимые материалы для самозарядного фонаря: маленький отрезок трубы из ПВХ, магнитный провод, неодимовый магнит, светодиоды, 4 диода или 1 диодный мост, конденсатор, резистор, провод, макетная плата и изолента.

Шаг 1: Отрежьте ПВХ и намотайте вокруг проволоку

Первый шаг — разрезать кусок трубки ПВХ (или другого немагнитного материала). Внутренний диаметр трубки будет определять размер магнита, который вам нужно использовать. Я использовал трубку с внутренним диаметром 2 см, и обрезал ее до длины 16,5 см. Длина не имеет большого значения, но имейте в виду, что магнит должен иметь небольшое пространство для перемещения, когда вы встряхиваете фонарь. Я использовал для фонарика 2-сантиметровый магнит.

После разрезки ПВХ настало время обмотать проволоку вокруг трубки. Делая это, не забудьте оставить свободные концы в начале и в конце намотки. Эти концы позже присоединятся к другим проводам. Я использовал тонкий провод 30 калибра.

Для вращения трубки я использовал дрель, удерживая провод и оборачивая его в центре вращающейся трубки. Я не могу сказать, сколько оборотов нужно сделать, но пара сотен должна сработать. Генерируемое выходное напряжение напрямую связано с числом витков. Удвоение числа витков должно удвоить напряжение (в идеальной системе). Я бы сказал, около 300 витков будет хорошим вариантом. Медленное вращение поможет вам получить хорошую, плотную катушку. Для удержания концов проволоки я использовал простую изоленту.

Шаг 2: Тестирование соединений

Прежде чем тратить время на сборку схемы, я хотел протестировать систему, чтобы убедиться, что она будет работать. Светодиоды, как и все диоды, позволяют электричеству течь только в одном направлении. Таким образом, в этой простой схеме, чтобы проверить сборку катушки и увидеть, производит ли она электричество, я использовал два светодиода.

Используя макетную плату, я подключил параллельно источник питания (катушку) и два диода. Я подключил провода от катушки к изолированному проводу, который затем вставил в макетную плату.

Если вы уверены в своих способностях, вы можете пропустить этот шаг и сразу перейти к сборке схемы!

Шаг 3: Соберите схему

Добавьте несколько элементов к схеме, чтобы вместо мигающего света получить равномерное свечение.

Шаг 4: Добавляем диодный мост

Диодный мост будет принимать переменное электричество с выхода катушки, и двигать его в одном направлении. Вы можете сделать диодный мост из четырех отдельных диодов, но я выбрал готовую сборку, которая объединена в один блок. С помощью диодного моста мы можем зажечь только один светодиод, так как все электричество будет течь в одном направлении. Или же, если вы хотите запитать большее количество светодиодов, вы можете добавить их параллельно.

Шаг 5: Добавляем резистор

Вам также понадобится резистор (R1), последовательно соединённый со светодиодом (D1). В своей сборке я использовал резистор на 300 Ом. Он ограничивает поток электричества через диод.

Шаг 6: Добавляем конденсатор

Теперь нам нужно устройство для хранения и сглаживания тока, а также для обеспечения стабильного потока энергии вместо коротких импульсов от катушки. Конденсатор (С1) работает именно так. Без конденсатора светодиод будет мигать, как стробоскоп.

Некоторые фонарики, питающиеся от энергии человека, используют перезаряжаемые батареи для сохранения большей мощности. Мы же, чтобы все было легко и дешево, просто используем конденсатор на 16 В ёмкостью 4700 мкФ.

Шаг 7: Проверка

Теперь, когда схема завершена, нам нужно добавить светодиодному фонарику на магните некоторые финальные штрихи. Я добавил тонкие магниты на каждом конце трубки, отталкивающие внутренний магнит. Эти магниты действуют как пружины, и позволяют не тратить энергию на удары о концы трубки.

Я также включил график мощности, генерируемой нашей схемой. Ваш график может варьироваться в зависимости от размера резистора или конденсатора.

Шаг 8: Для заучек – как всё работает

Я хотел бы кратко рассказать о том, как работает данная вещь. В данном случае ответом на опрос является закон Фарадея. Фарадей был английским ученым, изучавшим электромагнетизм. Он обнаружил, что перемещение магнитов возле проволочной катушки производит электричество.

Вот более конкретное определение закона Фарадея: любое изменение в магнитной среде катушки с проводом приведет к тому, что в катушке будет индуцировано напряжение (ЭДС). Независимо от того, как происходит изменение, напряжение будет произведено. Изменение может быть произведено путем изменения напряженности магнитного поля, перемещения магнита к катушке или от нее, перемещения катушки в магнитное поле или из него, вращения катушки относительно магнита и т. д.

В нашем случае мы будем перемещать магнит назад и вперед через катушку с проволокой. Каждый раз, когда магнит перемещается от одного конца трубки к другому, магнитное поле внутри катушки меняет направление (дважды). Генерируемое напряжение пропорционально быстроте изменения направления магнитного поля, умноженному на количество витков провода.

Сгенерированное напряжение = (число витков провода) x (изменение напряженности магнитного поля в секунду).

Рассказываю как сделать какую-либо вещь с пошаговыми фото и видео инструкциями.

Источник

Фонарик, который светит без батареек! ⚡️⚡️⚡️ Делаем вечный фонарик Фарадея своими руками 🔦🔦🔦

Фонарик — очень полезная в хозяйстве вещь. Она пригодится в самых различных жизненных ситуациях и местах, где не хватает света. Но, к сожалению, очень часто мы обнаруживаем, что в фонарике сели батарейки, и происходит это в самый неподходящий момент. Чтобы быть уверенным в том, что ваш фонарик готов светить в любую необходимую минуту, вы можете своими руками сделать его вечным, не требующим никаких батареек или подзарядки.

Делаем вечный фонарик Фарадея своими руками

Фанариком Фарадея принято называть изделие с источником альтернативного питания. В этом случае оно не требует использования ни батареек, ни аккумулятора. Чтобы фонарик начал светить, его достаточно просто встряхнуть в руках. В нем находится генератор с аккумуляторной батареей, которые и позволяют ему работать.

Так выглядит фонарик Фарадея, который был изготовлен и выпущен на заводе.

Каким образом работает вечный фонарик

Суть его работы заключается в цилиндрическом постоянном магните, который свободно расположен в корпусе между упорами из резины или пружинами.

В центре корпуса расположена катушка. Если фонарик потрясти, то магнит будет перемещаться туда сюда в катушке и создаст тем самым переменное электричество.

После этого электричество поступает на диодный мостик, где преобразуется из переменного в постоянное, тем самым заряжая аккумулятор напряжением в три вольта.

Так выглядит вечный фонарик Фарадея в разобранном состоянии.

Если изучить фонарик детальнее, то можно увидеть его части: соленоид, цилиндрический магнит, ограничители, небольшую плату с диодами, переключателем, аккумуляторы и светодиод, который находится на плате.

Если правильно собрать фонарик, то работать он будет вот так. Света, конечно, не так много. Есть и более мощные варианты. Но, зато такой фонарик действительно будет работать вечно.

Варианты самодельных фонариков

Этот опытный образец сделан в коробочке из под драже Тик-так. Катушка намотана на трубку, в роли которой выступает корпус от самой обычной шариковой ручки. Магнитики взяли от жесткого диска. Аккумуляторы заменили конденсаторами. Освещение обеспечивает белый светодиод.

Эта схема поможет вам разобраться в самодельном изделии и повторить его самостоятельно.

Имейте ввиду, что в намотке катушки есть своя особенность. Если присмотреться, то в схеме катушка представляет собой две обмотки, а общая длина составляет сорок миллиметров. Визуально разделите катушку на две части. Затем на одной из половин намотайте шесть сотен витков очень тонкого провода (диаметр не более 0,088 миллиметра). Со второй половинкой поступите точно также. Таким образом, у вас получится двухсекционная катушка. Все остальное выполняйте по схеме.

Также, не забывайте ограничители, чтобы магниты уверенно отталкивались и быстро перемещались.

А это более мощный образец. Тут была использована катушка с большим числом витков и трехсекционный магнитик.

Если вам понравилась наша статья, поставьте лайк 👍

✔️ Подписывайтесь на сайт, чтобы не пропустить ничего интересного!⚡

Источник

Вечный фонарик Фарадея своими руками

Бывает случай когда надо подсветить в тёмное время суток, а тут раз, и оказывается, что батарейка в фонарике села или попросту забыли её купить и вставить. Поэтому в доме на всякий случай должен быть фонарик который никогда не сядет и для которого не нужны ни батарейки ни аккумуляторы. Предлагаем сделать вечный фонарик или как его ещё называют – фонарик Фарадея своими руками, изготовлен он из подручных и дешёвых материалов и сделать его можно за один вечер. Стоит его несколько секунд потрясти и он готов к работе и нажав на кнопу он начинает светить!

Вечный фонарик Фарадея своими руками

Чтобы сделать вечный фонарик нам нужны такие детали:

• Ионистор на 0,047Фарада и 5,5В (можно взять и на другую ёмкость) — купить на Алиэкспресс;
• Транзистор МП38А;
• Ферритовое кольцо, диаметром около 1 см (можно взять из балласта энергосберегающей лампы);
• Крупная тактовая кнопка;
• Резистор 1 кОм;
• Резистор 4,7 Ом (можно взять близкий к этому номинал если нет конкретно такого);
• Намоточный провод в лаковой изоляции от 0,25 до 0,5 мм в диаметре (для катушки преобразователя);
• 1, 2 или 3 светодиода (по желанию);
• Неодимовые магниты 10х2 мм, понадобится около 10 шт., но можно взять один длинный магнит — купить на Алиэкспресс;
• 2 шприца на 5 мл с резиновыми поршнями;
• Шприц на 30 мл;
• Намоточный провод в лаковой изоляции от 0,1 до 0,25 мм в диаметре (для основной катушки);
• SMD диоды Шоттки SS14 или SS34 – 4 шт.;
• Линза от фонарика;
• Термопистолет;
• Шуруповёрт.

Как сделать фонарик Фарадея, пошаговая инструкция:

Этот вечный фонарь построен на основе классического фонарика Фарадея но имеет отличие в лучшую сторону, так как у него есть преобразователь напряжения – «Джоуль вор», который позволит засвечивать светодиод даже от более низкого напряжения, начиная от 0,25В, что даст ему возможность дольше светиться сделав даже несколько потряхиваний.

Вечный фонарик Фарадея своими руками

Как сделать «Джоуль вор» у нас на сайте этой теме посвящено несколько статей в которых более подробно описан процесс, например, в этой статье про фонарь работающий от одной батарейки 1,5В. Собирать конструкцию вечного фонарика будем по этой схеме:

Вечный фонарик Фарадея своими руками

Вечный фонарик Фарадея своими руками

Для накапливания энергии выработанной магнитами и катушкой служит ионистор, но не стоит брать ионисторы с большой ёмкостью, так как заряжать их придётся очень долго, а стоят они не дёшево, да и к тому же они в основном идут на низкое напряжение 2,5В. Для своего фонарика Фарадея я взял ионистор (а точнее это два ионистора стоящих последовательно и заключённые в один корпус) 0,047 фарада рассчитанный на напряжение 5,5В, он очень хорошо подходит в нашу конструкцию, к тому же он достаточно компактный.

Вечный фонарик Фарадея своими руками

Транзистор лучше использовать советский германиевый типа МП38А, что позволит дольше светиться светодиоду, так как этот транзистор может работать при очень низких напряжениях.

Берём два шприца на 5 мл с резиновыми поршнями, они нам нужны для амортизации магнитов, для более тихой работы при потряхивании и защиты неодимовых магнитов, так как они достаточно хрупкие.

Вечный фонарик Фарадея своими руками

Отрезаем часть от шприцов со стороны носика, в том месте, где стоит отметина 2 мл, как это показано на фото.

Вечный фонарик Фарадея своими руками

Вечный фонарик Фарадея своими руками

Вырезаем два кольца из тонкого пластика и надеваем на шприцы, это будут ограничители для катушки, дополнительно укрепляем их термоклеем. Далее скрепляем шприцы вместе встык с помощью обычного скотча.

Вечный фонарик Фарадея своими руками

Вечный фонарик Фарадея своими руками

Вечный фонарик Фарадея своими руками

Вечный фонарик Фарадея своими руками

Вечный фонарик Фарадея своими руками

Теперь будем наматывать катушку, можно это делать вручную или же как я с помощью шуруповёрта, намотать надо около 1200 витков, намоточным проводом диаметром от 0,1 до 0,25 мм, насадив шприцы на длинный болт и надев по бокам шайбы, чтобы зафиксировать шприцы и затянув затем гайкой, вставляем болт в шуруповёрт и быстро наматываем катушку.

Вечный фонарик Фарадея своими руками

Вечный фонарик Фарадея своими руками

Когда катушка будет намотана то нужно будет протестировать фонарик, для этого к выводам катушки припаиваем светодиод, а внутрь вставляем магнит и начинаем трясти, быстро передвигая магниты то в одну сторону то другую, когда они проходят через катушку и если количество витков достаточное количество то светодиод должен вспыхивать. Максимальный ток который выходит с данного генератора у меня достигал до 50 мА, что довольно неплохо для такого фонарика.

Вечный фонарик Фарадея своими руками

Вечный фонарик Фарадея своими руками

Электромагнитный генератор готов, теперь обмотку для фиксации можно обмотать скотчем.

Вечный фонарик Фарадея своими руками

Собираем преобразователь «Джоуль вор:

Вечный фонарик Фарадея своими руками

Вечный фонарик Фарадея своими руками

Используем для дросселя преобразователя ферритовое кольцо от экономлампы, размер кольца не особо критичен, я намотал 20 витков проводом 0,3 мм сложенным в двое, затем конец разрезал и противоположные концы обмоток спаял вместе (более подробно этот процесс описан в статьях про данный преобразователь «Джоуль вор»).

Вечный фонарик Фарадея своими руками

Вечный фонарик Фарадея своими руками

Вечный фонарик Фарадея своими руками

Вечный фонарик Фарадея своими руками

В качестве выпрямительных диодов которые спаяны по мостовой схеме лучше взять диоды Шоттки в SMD исполнении, например SS14, SS34, у этих диодов малое падение напряжения на переходе, что очень важно для нашего фонарика.

Закрываем по бокам шприцов резиновые уплотнители, это бывшие поршни от этих же шприцов, вставив внутрь магнит. Эти «бамперы» можно также сделать из любого другого мягкого материала, например пробки от вина или же просто вырезав из толстой резины.

Вечный фонарик Фарадея своими руками

Вечный фонарик Фарадея своими руками

Вечный фонарик Фарадея своими руками

Теперь эту всю конструкцию вставляем в большой 30 мл шприц, у меня всё вошло в плотную. Затем вставляем внутрь «Джоуль вор» со светодиодами, предварительно подпаяв концы катушки к этому генератору.

Вечный фонарик Фарадея своими руками

Вечный фонарик Фарадея своими руками

Преобразователь дополнительно фиксируем в шприце термоклеем. Дополнительно для фокусировки света я добавил линзу от дешёвого фонарика и зафиксировал её с помощью синей изоленты, куда уж без неё.

Вечный фонарик Фарадея своими руками

Вечный фонарик Фарадея своими руками

Вечный фонарик Фарадея своими руками

Вечный фонарик Фарадея своими руками

Всё, мы довольно быстро из дешёвых материалов собрали свой собственный вечный фонарик Фарадея. Такой вечный фонарик компактный и всегда готов к работе и наверняка станет самым любимым среди остальных фонариков, так как он сделан своими руками и ему не нужны батарейки и аккумуляторы, достал, потряс и осветил то что необходимо.

Источник