Mobiltelefon töltése gyertyáról vagy barkács áramról
ElőzőCsináld magad villany a nyaralóba? Miért ne? Valószínűleg sok nyári lakosnak egy ilyen kreatív gondolat jut eszébe azokon a napokon, amikor a lámpa a leginkább alkalmatlan pillanatban figyelmeztetés nélkül kialszik.
Villany gyertyából
Mik azok az elektromos generátorok? Dízel, benzin, gáz vagy fa. És szeles, napos...
Ha belemélyed a kérdés történetébe, sok érdekes dolgot megtudhat. Kiderült, hogy már a háború előtt, az 1940-es években gyártottunk hordozható hővillamos generátorokat a Peltier-Seebeck effektus alapján. A generátort egy petróleumlámpa üvegére helyezték, és elegendő áramot adott egy csöves adó vagy vevő táplálásához. A partizánok ezeket a generátorokat használták.
Már a háború alatt gyártották az úgynevezett "partizánforralót". Havazott vagy hideg víz ömlött bele. Amíg az üst a tűzhelyen forrt, áramot termelt, amelyet akkumulátorok és rádióállomások töltésére használtak. Van egy legenda: a német kémelhárítás nem tudta megérteni, hogy az erdőben lévő partizánok hogyan termeltek áramot rádióállomásaik ilyen hosszú működéséhez.
Ha ugyanabban az áramkörben egyenáram folyik, az egyik érintkező lehűl, a másik pedig felmelegszik (ezt a fordított hatást 1834-ben fedezte fel J. Peltier francia órásmester). A hatás megsokszorozódik, ha P1 és P2 különböző típusú félvezetők (n- és p-félvezetők).
Röviden arról, hogy milyen csodálatos n- és p-félvezetők ezek.
Mint tudják, az atommag gravitációja által tartott elektronok az atommag körül helyezkednek el több héjon. Összes negatív töltésüket az atommag pozitív töltése egyensúlyozza ki.
Egy fémben az atom külső héjának elektronjai könnyen leválnak, és véletlenszerűen mozognak az atomközi térben. Ezek a szabad elektronok biztosítják a fém elektromos vezetőképességét.
A szigetelőben (dielektrikumban) nincsenek szabad elektronok.
Egy köztes helyzetet egy félvezető - egy szilárd kristályos anyag (szilícium, germánium stb.) - foglal el. Kevés szabad elektronja van, ezért rossz vezető. De vezetőképessége megváltozik a hő, a fény, a szennyeződések hatására, és emellett nemcsak az elektronok, hanem a pozitív töltések - "lyukak" mozgásához is kapcsolódik.
Hő vagy fény hatására szabad elektronok jelennek meg, leválva a félvezető atomok külső héjáról, és vezetőképesség lép fel. Ez az elektronikus vezetőképesség (n-vezetőképesség: "negatív" - negatív).
Azt a helyet, ahonnan az elektron levált, "lyuknak" nevezik. Most az atom pozitív töltésű. De a lyukat azonnal elfoglalja egy szomszédos atom elektronja. Ugyanakkor az előző atom semlegessé válik, a szomszédos pedig pozitív töltésűvé válik egy lyukkal. A láncon tovább: az atomok mozdulatlanok, de "relé útján" a lyukkal együtt továbbítják a pozitív töltést. Ez is vezetőképesség. Ezt lyukvezetőképességnek nevezik (p-vezetőképesség: "pozitív" - pozitív).
Egy tiszta félvezetőben az elektron és a lyuk vezetőképesség értéke egyenlő. A szennyeződések (arzén, indium) adagolt bejuttatása a félvezető kristályba erősen felborítja ezt az egyensúlyt. Túlnyomó elektron- vagy lyukvezetőképességű félvezetőkn-félvezetőknek, illetve p-félvezetőknek nevezzük.
Természetesen azok a rajongók, akik megismerték a partizángenerátorokat, nem hagyhatták el a gondolatot, hogy hasonló eszközöket hozzanak létre háztartási és turisztikai igényeik számára. Az interneten lenyűgöző leírásokat találhat a Peltier-Seebeck elemmel végzett kísérletekről, amelyek változó sikerrel zajlottak.
Itt bemutatjuk ezeknek a vizsgálatoknak az eddigi végeredményét - egy saját készítésű termoelektromos generátor konkrét kialakításával, amely egy Peltier-modulon alapul, amely 5 voltot termel egy gyertyából.
Először is soroljuk fel a termoelektromos generátor elkészítéséhez szükséges anyagokat és eszközöket.
A fő rész a Peltier TEC1-12712 (62x62) modul, 62x62x3,8 mm-es méretekkel. Megvásárolható az EK ZIP és GRU cégektől körülbelül 1300 rubelért, helyette két TEC1-12705 Peltier modult (40 x 40 cm), 40x40x3,6 mm-es méretekkel (a DEK a modult 285 rubelért árulja).
A második fontos elektromos rész a DC feszültség 1,5 V-ról 5 V-ra emelő átalakítója. Alkalmas a mikroszkopikus összeállítás EK-1674 átalakítója, amelynek mérete kissé nagyobb, mint egy köröm (320 rubel ára az Ekits.ru online áruházban). Az átalakítót saját kezűleg is összeállíthatja a diagramnak megfelelően.
Szükséged lesz még:
? duralumínium lap a modul hordozójának gyártásához (40x30x0,3 cm-es lapot magánszemélytől lehet megvásárolni 300-400 r.-ért); ? egy Ikea gyertya üvegben (körülbelül 100 r.-ba kerül) a Peltier modul alsó szélének melegítésére; ? vödör hideg vízhez jéggel a modul felső határának hűtésére; ? forrasztópáka (például itt van egy ilyen 12 voltos forrasztópáka) és forrasztó; ? termikus ragasztó (termikus ragasztó Radial 2 ml ára 150 rubel); ? kirakós és fémfűrész fémhez; — tesztelő számárafeszültségmérés.
Most megkezdheti az eszköz összeszerelését.
Miután behelyezett egy fűrészt egy fém fémfűrészből a szúrófűrészbe, ki kell vágnia egy téglalapot a Peltier modul méreteivel vagy két kisebb modullal a duralumínium lemezből.
Egy nagy modult vagy két kisebb modult egymás mellett egymás mellett olvadó ragasztóval erősítik meg a kapott duralumínium hordozón. A termoragasztó konzisztenciájában hasonló a PVA-hoz, de szilárdan ragasztja a modul kerámia felületét a duralumínium lemezhez. A leírás szerint a ragasztó akár 300°-os hőmérsékletet is kibír, de sokáig tart a száradás, 12 órát kell várni.
Amikor a ragasztó megszárad, a merőkanál tetejére ugyanazzal a forró ragasztóval kell ragasztani. Ugyanakkor fontos, hogy az üst alja tökéletesen lapos legyen – a jobb hőelvezetés érdekében. Merőkanállal ellátott duralumínium bélés már Ikea gyertyával is pohárra helyezhető. És most itt az ideje összeszerelni az elektromos áramkört.
Ha most hideg vizet öntünk jéggel a vödörbe, gyertyát gyújtunk alatta, és csatlakoztatjuk a tesztert a vezetékekhez, akkor 3-4 perc múlva megjelenik a feszültség: először 0,9 volt, majd 1,5 volt. Egyértelmű, hogy ezzel a feszültséggel nem lehet mit kezdeni: még egy mobiltelefon töltéséhez is 5 volt szükséges. Ezért készítettek egy átalakítót, amely 1,5-ről 5 voltra növeli a feszültséget. Türelemmel és kitartással ezt a mikroszkopikus átalakítót be kell forrasztani az áramkörbe.
Ezt követően a termoelektromos generátor meglehetősen alkalmas mobiltelefon töltésére. Ha ezekben a napokban megjelennek a partizánok, akkor nem lesz gond, ha gyertyáról töltik a mobiltelefonjukat, bárhol is legyenek.
De kiderült, hogy ez a termoelektromos generátor alkalmas világításra. Ehhez egy egywattos LED-et kell csatlakoztatni, magát a LED-et kétoldalas ragasztószalaggal a vödör falára ragasztani (a vödörrel együtt látható képen).
Mini projektor(mondjuk szerényen - egy zseblámpa) nem azonnal, hanem három-négy perccel a gyertyagyújtás után gyullad ki. A megvilágítás mérése expozíciómérővel (éjszakai többszöri mérés) körülbelül 30 luxot mutatott 30 cm-es távolságban, és ezzel a megvilágítással már olvashat!
Ilyen fényáramot egy 10 wattos izzólámpa ad. Kiderült, hogy a gyertya hője 10-szer nagyobb intenzitású fénysugárzássá alakul, mint a gyertya magából a sugárzás intenzitása (a gyertya azonban némileg hozzájárul a generátor által létrehozott világításhoz). És ez annak ellenére, hogy a Peltier elem hatásfoka mindössze 2-3%.
Így optimista következtetést lehet levonni: a kézművesek kitartó kísérletei pozitív eredményekhez vezettek. Mégpedig: egy Peltier modul, egy feszültségátalakító és egy gyertya segítségével derivált körülmények között lehet mobiltelefont tölteni, szükség esetén LED-re zseblámpát szerelni. Ez a zseblámpa sokkal fényesebben fog világítani, mint egy gyertya. És egy másik következtetés: most saját kezével biztosíthatja a nyaraló áramellátását.
Javasoljuk, hogy olvassa el ezeket az érdekes cikkeket:
? Vezeték nélküli elektromos eszköz, amely egy mobiltelefon rádióhullámainak energiájával működik.
? A legegyszerűbb áramforrás, amely alkalmas mobiltelefon töltésére túrázás közben.
? Hogyan készíts magadnak lávalámpát
? Tápellátás nélkül működő érzékelő vevő
És most a hagyományos videónk:
KövetkezőOlvassa el tovabba:
- Hogyan távolítsuk el vagy rendezzük el szépen a frufrut
- Az alacsony hemoglobin a terhesség alatt patológia vagy a norma változata
- Hogyan kell díszíteni egy kerítést vagy pick-up festményt
- Hogyan készítsünk kontyot a fejre gumiszalaggal, bagellel vagy hengerrel
- Gyermek ünnepi asztal vagy újévi asztal gyerekeknek