Bezjēdzīga superkondensatora mašīna vai dialogs ar gudru puisi: 7 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:56

Gudrs puisis. Kas?! Bezjēdzīga mašīna! Atkal! Simtiem, tūkstošiem no tiem, kas aizsērē YouTube kanālus, nepietiek?

Jumbleview. Lielākā daļa no tiem ir izgatavoti ar pārslēgšanas slēdzi, šim ir svirs.

SG. Tātad, ko? Visi zina, ka viņi strādā vienādi. Un jūs jau izveidojāt mašīnu ar svirslēdzi. Kāpēc atkārtot sevi?

Dž. Tam ir atšķirīgs elektrisko komponentu komplekts un īpaša shēma.

SG. Tiešām? Ļaujiet mums redzēt.

1. darbība: iepazīstieties ar varoni

Dž. Šeit ir mūsu varonis. Tas ir superkondensators, kura neskatoties uz mazo izmēru, tā kapacitāte ir 0,1 Farad. Salīdzinājumam apskatiet otro fotoattēlu, kad tas ir parādīts blakus tradicionālajam elektrolītiskajam kondensatoram. Neskatoties uz salīdzināmu izmēru, elektrolīta kapacitāte ir 470 Micro-Farad (200 reizes mazāka)!

SG. Bet šis elektrolītiskais kondensators var izturēt spriegumu 25 V pret 5,5 V jūsu "varonim".

Dž. Tā ir taisnība, taču atšķirība nav tik liela salīdzinājumā ar kapacitāti.

SG. Jūs esat tik lepns, cilvēki var domāt, ka esat tā izgudrotājs. Kā tas ir saistīts ar bezjēdzīgu mašīnu?

Dž. Ak, es neesmu tas, kurš izgudroja superkondensatoru. Bet ļaujiet mums veikt nākamo soli, un es jums parādīšu, kā tas ir saistīts ar bezjēdzīgu mašīnu.

2. darbība: shēmas shēmas

Dž. Šeit ir mašīnas ar kondensatoru diagrammas. Augšējā diagramma parāda, kā tā darbojas, kad iekārta ir ieslēgta. Slēdzis savieno motoru ar akumulatoru, un motors pārvieto roku uz priekšu; elektriskā strāva plūst caur diodes un releja ķēdi, kas uzstādīta paralēli motoram. Relejs ir spiests aizvērt parasti atvērto kontaktu. Caur šo kontaktu (un nelielu rezistoru) kondensators ir pievienots akumulatoram un saņem zināmu uzlādi.

SG. Labi, tagad es redzu. Kad roka pagriež slēdzi atpakaļ, motors tiek atvienots no akumulatora, bet ir pievienots kondensatoram pretējā polaritātē. Motors griežas atpakaļ un atgriež roku sākotnējā stāvoklī. Tagad diodes elektriskās strāvas virzienā paliek pretējā virzienā, tāpēc releja kontakts paliek atvērts un kondensators tiek atvienots no akumulatora. Lielākā daļa uzlādes kondensatora zaudē, kamēr tas nodrošina motora kustību, pārējais izkliedēsies apturētā motora tinumā.

Dž. Tieši tā. Un man patīk jūsu lietotais vārds: "izkliedē".

3. darbība: sastāvdaļas

Dž. Zemāk ir saraksts ar komponentiem:

• Solarbotic GM17 pārnesumu motors.
• NEC 0,1 F 5,5 V superkondensators.
• Šotka diode 1N5817
• Relejs 5 V (NRP04-C50D, Frys electronics)
• Philmore Rocker slēdzis. (Frys elektronika)
• Rezistors 5 omi, 0,5 W
• Četras uzlādējamas 1,2 V baterijas (jebkura veida).

Turklāt ir nepieciešams kāds vads, bateriju turētājs, maizes dēlis elementu montāžai un vadu savienošanai.

SG. Klasiskā bezjēdzīgā mašīnā ir četras galvenās sastāvdaļas: akumulators, motors, DPDT slēdzis un mikro slēdzis. Jūsu dizainā ir septiņi. Jūs aizstājāt vienu mikro slēdzi ar kondensatoru, releju, diode un rezistoru. Vai tam vispār ir kāda jēga?

Dž. Es uzskatu, ka tā ir. Bet vispirms izveidosim mašīnu, tad es paskaidrošu.

4. solis: izmēri

Dž. Šeit ir daži galveno mehānisko komponentu izmēri: roka, motora korpuss.

SG. Vai vēlaties to izdrukāt 3D formātā?

Dž. Diemžēl man nav 3D printera un nav vajadzīgo prasmju. Es izgatavoju roku no saplākšņa un korpusu no koka elementiem.

5. solis: vāks

Dž. Šeit ir vāka zīmējums, kur viss ir jāuzstāda.

SG. Vai jūs sagatavosit kastes plānu un detalizētu uzbūves instrukciju. Jv. Nē. Pati kaste ir tikai dekorēšanai. Kas nepieciešams mašīnas darbībai, tiks uzstādīts uz vāka.

SG. Jebkurā gadījumā tas, iespējams, nav vajadzīgs. Maz ticams, ka kāds vēlēsies to atkārtot.

6. darbība: mašīnas salikšana

Dž. Šeit ir pilnībā samontēta mašīna. Motora korpuss ir piestiprināts pie vāka ar divām skrūvēm, slēdzis ievietots vāka atverē, maizes dēlis un akumulatora turētājs ir piestiprināts pie vāka ar Velcro.

SG. Tā izskatās OK. Patiesībā es no tevis gaidīju ko neglītāku. Bet vai tas tiešām darbojas ?.

7. darbība: mašīnas palaišana

Dž. Tas darbojas un diezgan ticami. Kā pierādījums šeit ir klips.

SG. Tagad es redzu jūsu domu. Kad mašīna ir izslēgta, roku var pagriezt manuāli. Tas nav iespējams ar mikro slēdža mašīnu.

Dž. Taisnība. Bezjēdzīgai mašīnai cikla beigās ir forši pilnībā atvienoties no strāvas. Citiem vārdiem sakot, izslēgtai mašīnai jābūt mirušai. Bet klipā ar klasisku bezjēdzīgu mašīnu (sākot ar 19. sekundi) var skaidri redzēt, ka tā nav gluži taisnība. Testeris mēģina pacelt vāku, bet tas atbrīvo mikro slēdzi un ieslēdz motoru. Šī mašīna nav mirusi, tā vienkārši spēlē mirusi. Tas neattiecas uz šeit parādīto mašīnu.

SG. Vai tas tiešām ir svarīgi?

Dž. Man, jā. Bet runājot nopietni, es uzskatu, ka bezjēdzīgai mašīnai ir liels izglītības potenciāls. Kā vislabāk iepazīstināt skolas skolēnus ar elektrības un mehānikas zinātni? No šī viedokļa vairāk sastāvdaļu ir labāk nekā mazāk.

SG. Labi, labi, jūs mani gandrīz pierunājāt. Bet vai nākamreiz jūs varat kaut ko padarīt vismaz no attāluma noderīgu?

Dž. ES par to padomāšu.