Генератор фарадея своими руками

Диск Фарадея — в чем секрет генератора

Дата публикации: 15 октября 2019

Простой, но не до конца изученный диск Фарадея — занимательное устройство. И оно заслуживает внимания. Этот униполярный генератор умеет при низком напряжении производить большой ток, а также выделять большое количество энергии.

Краткая летопись гениальной задумки

После открытия закона электромагнитной индукции путем многочисленных экспериментов Майклу Фарадею удалось изобрести и первый генератор. Простая установка наглядно демонстрировала трансформацию механической энергии в электрическую. Незатейливая конструкция представляла собой медный диск, который вращался между полюсами постоянного магнита.

Ее недостатки заключались в больших потерях и возникновении противотоков. Устройство признали неэффективным, но не забыли. Много лет ученые пытались модернизировать генератор Фарадея.

Один из значимых примеров такого усовершенствования — разработка Николы Теслы. В ней параллельные диски разделялись металлическим ремнем, что уменьшало потери на трение и значительно повышало эффективность прибора.

В 1950-е годы обнаружилась полезность униполярного генератора Фарадея в импульсных силовых установках. Выяснилось, что он умеет аккумулировать энергию длительный период и молниеносно ее выделять. Появились масштабные разновидности конструкций. Одна из них, созданная Майклом Олифантом, прослужила 20 лет и выдавала ток до 2 МА. Ее элементы выставлены как памятник.

Прототипы изобретения прошли долгий путь. И назывались по-разному. До сих пор инженеры, ученые работают и улучшают производительность устройства. В качестве одного из подходов к таким трансформациям они пользуются численным электродинамическим моделированием.

Принцип действия и применение

Принцип работы диска Фарадея заключается в следующем. Когда он вращается, на электроны вдоль радиуса действует сила Лоренца. Она возникает в результате напряженности магнитного поля плюс скорости перемещения самого электрона и проводника. Между краем и центром диска при этом производится ЭДС.

В чем отличие этого генератора от похожих машин:

• ЭДС и внутреннее сопротивление низкие, а ток большой;
• получаемый ток равномерный, его не нужно коммутировать с коллектором ротора или применять внешние приборы для выпрямления полученного другими аппаратами тока;
• по диску протекают обратные токи, которые его бесполезно нагревают, что приводит к существенным собственным потерям.

Последняя проблема не полностью, но решается, если в конструкции по периметру диска присутствует жидкий проводящий токосъемник. Лучшие результаты показывает устройство, где два диска вращаются навстречу и касаются друг друга.

То, как устроен генератор Фарадея с диском, и сочетание всех свойств обуславливает его использование в специфических условиях: когда малое напряжение, но необходимо получение постоянного тока большой величины. Или нужен мотор, который работает от мощных аккумуляторов с малым напряжением (автомобили, тракторы). Простой, надежный и дешевый прибор нашел применение и в рельсотроне.

Интересный факт: в некоторых звездных системах наблюдаются «копии» опытов ученых. Астрофизики имеют возможность следить за природными магнитными полями и проводящими дисками из плазмы. Уже есть предпосылки для использования энергии космоса человеком.

Что можно сделать самостоятельно

Тем, кто неравнодушен к миру физики и электроники, наверняка захочется смастерить генератор Фарадея своими руками. Пусть это будет фонарик, независимый от источников питания.

Его изготовление требует наличия:

• медицинского шприца (20 мл);
• дрели;
• изоленты;
• светодиодов;
• проволоки;
• неодимовых магнитов;
• паяльника с флюсом и припоем;
• клея;
• проволоки;
• пары проводов;
• картона.

На корпус от шприца устанавливаем два картонных кольца, приклеиваем их. Наматываем проволоку электродрелью — делаем катушку. Прикрепляем резиновую прокладку.

Зачищаем, залуживаем выводы, припаиваем к ним провода, фиксируем изолентой. К проводам присоединяем диоды и отправляем в шприц магниты. Подробнее показано в видео.

При совершении возвратно-поступательных движений в катушке возникнет ЭДС, выработается ток, который запитает диоды. Простейшую самоделку можно усовершенствовать, чтобы ток накапливался, а свечение было постоянным. Для чего на выводы нужно установить ионистор или конденсатор.

Кто знает, вдруг после таких простейших опытов кто-нибудь все-таки сконструирует вечный двигатель, источник бесплатной энергии или пока неизвестный человечеству прибор.

• Возобновляемый водород на Большом острове
• Солнечный кооператив помогает перейти на зеленую энергию
• 2015-02-25: Результаты и прогнозы развития энергетики
• Возобновляемые источники энергии в национальном парке «Онежское Поморье»

Вам нужно войти, чтобы оставить комментарий.

Источник

Генератор фарадея своими руками

Диск Фарадея — в чем секрет генератора

Дата публикации: 15 октября 2019

Простой, но не до конца изученный диск Фарадея — занимательное устройство. И оно заслуживает внимания. Этот униполярный генератор умеет при низком напряжении производить большой ток, а также выделять большое количество энергии.

Краткая летопись гениальной задумки

После открытия закона электромагнитной индукции путем многочисленных экспериментов Майклу Фарадею удалось изобрести и первый генератор. Простая установка наглядно демонстрировала трансформацию механической энергии в электрическую. Незатейливая конструкция представляла собой медный диск, который вращался между полюсами постоянного магнита.

Ее недостатки заключались в больших потерях и возникновении противотоков. Устройство признали неэффективным, но не забыли. Много лет ученые пытались модернизировать генератор Фарадея.

Один из значимых примеров такого усовершенствования — разработка Николы Теслы. В ней параллельные диски разделялись металлическим ремнем, что уменьшало потери на трение и значительно повышало эффективность прибора.

В 1950-е годы обнаружилась полезность униполярного генератора Фарадея в импульсных силовых установках. Выяснилось, что он умеет аккумулировать энергию длительный период и молниеносно ее выделять. Появились масштабные разновидности конструкций. Одна из них, созданная Майклом Олифантом, прослужила 20 лет и выдавала ток до 2 МА. Ее элементы выставлены как памятник.

Прототипы изобретения прошли долгий путь. И назывались по-разному. До сих пор инженеры, ученые работают и улучшают производительность устройства. В качестве одного из подходов к таким трансформациям они пользуются численным электродинамическим моделированием.

Принцип действия и применение

Принцип работы диска Фарадея заключается в следующем. Когда он вращается, на электроны вдоль радиуса действует сила Лоренца. Она возникает в результате напряженности магнитного поля плюс скорости перемещения самого электрона и проводника. Между краем и центром диска при этом производится ЭДС.

В чем отличие этого генератора от похожих машин:

• ЭДС и внутреннее сопротивление низкие, а ток большой;
• получаемый ток равномерный, его не нужно коммутировать с коллектором ротора или применять внешние приборы для выпрямления полученного другими аппаратами тока;
• по диску протекают обратные токи, которые его бесполезно нагревают, что приводит к существенным собственным потерям.

Последняя проблема не полностью, но решается, если в конструкции по периметру диска присутствует жидкий проводящий токосъемник. Лучшие результаты показывает устройство, где два диска вращаются навстречу и касаются друг друга.

То, как устроен генератор Фарадея с диском, и сочетание всех свойств обуславливает его использование в специфических условиях: когда малое напряжение, но необходимо получение постоянного тока большой величины. Или нужен мотор, который работает от мощных аккумуляторов с малым напряжением (автомобили, тракторы). Простой, надежный и дешевый прибор нашел применение и в рельсотроне.

Интересный факт: в некоторых звездных системах наблюдаются «копии» опытов ученых. Астрофизики имеют возможность следить за природными магнитными полями и проводящими дисками из плазмы. Уже есть предпосылки для использования энергии космоса человеком.

Что можно сделать самостоятельно

Тем, кто неравнодушен к миру физики и электроники, наверняка захочется смастерить генератор Фарадея своими руками. Пусть это будет фонарик, независимый от источников питания.

Его изготовление требует наличия:

• медицинского шприца (20 мл);
• дрели;
• изоленты;
• светодиодов;
• проволоки;
• неодимовых магнитов;
• паяльника с флюсом и припоем;
• клея;
• проволоки;
• пары проводов;
• картона.

На корпус от шприца устанавливаем два картонных кольца, приклеиваем их. Наматываем проволоку электродрелью — делаем катушку. Прикрепляем резиновую прокладку.

Зачищаем, залуживаем выводы, припаиваем к ним провода, фиксируем изолентой. К проводам присоединяем диоды и отправляем в шприц магниты. Подробнее показано в видео.

При совершении возвратно-поступательных движений в катушке возникнет ЭДС, выработается ток, который запитает диоды. Простейшую самоделку можно усовершенствовать, чтобы ток накапливался, а свечение было постоянным. Для чего на выводы нужно установить ионистор или конденсатор.

Кто знает, вдруг после таких простейших опытов кто-нибудь все-таки сконструирует вечный двигатель, источник бесплатной энергии или пока неизвестный человечеству прибор.

• Возобновляемый водород на Большом острове
• Солнечный кооператив помогает перейти на зеленую энергию
• 2015-02-25: Результаты и прогнозы развития энергетики
• Возобновляемые источники энергии в национальном парке «Онежское Поморье»

Вам нужно войти, чтобы оставить комментарий.

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