Siêu tụ điện Máy vô dụng hoặc Hộp thoại với Smart Guy: 7 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:33

Anh chàng thông minh. Gì?! Máy vô dụng! Lần nữa! Hàng trăm, hàng nghìn người trong số họ làm tắc nghẽn các kênh YouTube vẫn chưa đủ?

Jumbleview. Hầu hết trong số chúng được làm bằng công tắc bật tắt, cái này có rocker.

SG. Vậy thì sao? Mọi người đều biết họ làm việc như nhau. Và bạn đã chế tạo Máy bằng công tắc điều khiển. Tại sao phải lặp lại chính mình?

Jv. Cái này có bộ thành phần điện khác nhau và sơ đồ đặc biệt.

SG. Có thật không? Để xem nào.

Bước 1: Gặp gỡ anh hùng

Jv. Đây là anh hùng của chúng ta, nó là siêu tụ điện, mặc dù kích thước nhỏ nhưng có điện dung 0,1 Farad. Chỉ để so sánh, hãy nhìn vào bức ảnh thứ hai, khi nó được hiển thị bên cạnh tụ điện truyền thống. Mặc dù có kích thước tương đương, chất điện phân có điện dung 470 Micro-Farad (ít hơn 200 lần)!

SG. Nhưng tụ điện này có thể xử lý điện áp 25 V so với 5,5 V cho "người hùng" của bạn.

Jv. Điều đó đúng, nhưng dù sao thì sự khác biệt cũng không quá lớn so với điện dung.

SG. Bạn rất tự hào, mọi người có thể nghĩ rằng bạn là người phát minh ra nó. Làm thế nào nó có liên quan đến máy vô dụng?

Jv. Than ôi, tôi không phải là người phát minh ra siêu tụ điện. Nhưng hãy để chúng tôi thực hiện bước tiếp theo và tôi sẽ cho bạn thấy nó liên quan như thế nào đến một cỗ máy vô dụng.

Bước 2: Sơ đồ mạch

Jv. Dưới đây là sơ đồ của máy với tụ điện. Sơ đồ trên cùng cho thấy nó hoạt động như thế nào, khi máy được bật. Công tắc kết nối động cơ với pin và động cơ di chuyển cánh tay về phía trước; dòng điện chạy qua mạch của diode và rơ le, được lắp song song với động cơ. Rơle buộc phải đóng tiếp điểm thường mở của nó. Thông qua tiếp điểm (và điện trở nhỏ), tụ điện được kết nối với pin và nhận một số điện tích.

SG. OK, bây giờ tôi hiểu. Khi cánh tay quay công tắc trở lại, động cơ được ngắt kết nối khỏi pin, nhưng được kết nối với tụ điện theo cực ngược lại. Động cơ quay ngược lại và trả cánh tay về trạng thái ban đầu. Diode bây giờ vẫn ở hướng ngược lại trên đường đi của dòng điện, vì vậy tiếp điểm rơle vẫn mở và tụ điện bị ngắt kết nối khỏi pin. Phần lớn tụ điện bị mất trong khi nó cung cấp chuyển động của động cơ, phần còn lại sẽ tiêu tán trên cuộn dây của động cơ đã dừng.

Jv. Chính xác. Và tôi thích từ mà bạn đã sử dụng: "tiêu tan".

Bước 3: Các thành phần

Jv. Dưới đây là danh sách với các thành phần:

• Động cơ bánh răng GM17 Solarbotic.
• Siêu tụ điện NEC 0,1 F 5,5 V.
• Điốt Schottky 1N5817
• Rơ le 5 V (NRP04-C50D, thiết bị điện tử Frys)
• Công tắc Philmore Rocker. (Frys điện tử)
• Điện trở 5 Ohm, 0,5 W
• Bốn pin 1,2 V có thể sạc lại (bất kỳ loại nào).

Ngoài ra, cần có một số dây, giá đỡ cho pin, bảng mạch để gắn các phần tử và nối dây chúng.

SG. Một chiếc máy vô dụng cổ điển có bốn thành phần chính: pin, động cơ, công tắc DPDT và công tắc vi mô. Trong thiết kế của bạn, có bảy. Bạn đã thay thế một công tắc vi mô bằng tụ điện, rơ le, diode và điện trở. Nó có ý nghĩa gì không?

Jv. Tôi tin rằng nó có. Nhưng chúng ta hãy chế tạo máy trước rồi tôi sẽ giải thích.

Bước 4: Kích thước

Jv. Dưới đây là một số kích thước cho các thành phần cơ khí chính: cánh tay, vỏ động cơ.

SG. Bạn có định in 3D nó không?

Jv. Than ôi, tôi không có máy in 3D và không có các kỹ năng cần thiết. Tôi làm cánh tay từ ván ép và vỏ từ các chi tiết bằng gỗ.

Bước 5: Nắp

Jv. Đây là bản vẽ của nắp, nơi mọi thứ sẽ được gắn vào.

SG. Bạn sẽ cung cấp bản thiết kế cho hộp và hướng dẫn xây dựng chi tiết. Jv. Không. Bản thân chiếc hộp chỉ để trang trí. Những gì cần thiết để máy hoạt động sẽ được gắn trên nắp.

SG. Dù sao điều đó có lẽ không cần thiết. Không có khả năng ai đó sẽ muốn lặp lại nó.

Bước 6: Lắp ráp máy

Jv. Đây là máy được lắp ráp hoàn chỉnh. Vỏ động cơ được gắn vào nắp với sự trợ giúp của hai vít, công tắc được lắp vào nắp mở, bảng mạch và giá đỡ pin được gắn vào nắp bằng Velcro.

SG. Nó có vẻ ổn. Trên thực tế, tôi mong đợi từ bạn một cái gì đó xấu xí hơn. Nhưng nó thực sự làm việc?.

Bước 7: Chạy máy

Jv. Nó hoạt động và khá đáng tin cậy. Như một minh chứng ở đây là clip.

SG. Bây giờ tôi thấy quan điểm của bạn. Khi tắt máy, bạn có thể xoay cánh tay bằng tay. Điều đó không thể xảy ra với máy chuyển mạch siêu nhỏ.

Jv. Bên phải. Đối với máy vô dụng, mát mẻ là tự ngắt hoàn toàn khỏi nguồn điện vào cuối chu kỳ. Nói cách khác tắt máy phải chết. Nhưng bạn có thể thấy rõ ràng trên clip với chiếc máy vô dụng cổ điển (bắt đầu từ giây thứ 19) rằng nó không hoàn toàn đúng. Tester cố gắng nâng nắp, nhưng công tắc vi mô đó nhả ra và bật động cơ. Máy đó không chết, nó chỉ chơi chết. Đây không phải là trường hợp cho máy được trình bày ở đây.

SG. Nó có thực sự quan trọng không?

Jv. Đối với tôi, có. Nhưng nói một cách nghiêm túc, tôi tin rằng cỗ máy vô dụng đó có một tiềm năng giáo dục tuyệt vời. Cách tốt nhất để giới thiệu cho sinh viên trường học về khoa học điện và cơ học là gì? Từ quan điểm đó, nhiều thành phần hơn là tốt hơn sau đó ít hơn.

SG. OK, OK, bạn gần như đã thuyết phục tôi. Nhưng lần sau, bạn có thể tạo ra thứ gì đó ít nhất là hữu ích từ xa không?

Jv. Tôi sẽ nghĩ về nó.