Superkapacitor ubrugelig maskine eller dialog med Smart Guy: 7 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:28

Smart fyr. Hvad?! Ubrugelig maskine! Igen! Hundreder, tusinder af dem, der tilstopper YouTube -kanaler, er ikke nok?

Jumbleview. De fleste af dem er lavet med vippekontakt, denne har vipperen.

SG. Og hvad så? Alle ved, at de arbejder ens. Og du har allerede bygget Machine med vippekontakten. Hvorfor gentage dig selv?

Jv. Denne har forskellige sæt elektriske komponenter og speciel skematisk.

SG. Virkelig? Lad os se.

Trin 1: Mød helten

Jv. Her er vores helt. Det er en superkapacitor, som på trods af den lille størrelse har en kapacitans på 0,1 Farad. Bare til sammenligning se på det andet foto, når det vises ved siden af den traditionelle elektrolytiske kondensator. På trods af at den er af sammenlignelig størrelse, har den elektrolytiske kapacitet 470 Micro-Farad (200 gange mindre)!

SG. Men denne elektrolytkondensator kan klare spænding på 25 V mod 5,5 V for din "helt".

Jv. Det er sandt, men alligevel er forskellen ikke så stor i forhold til kapacitans.

SG. Du er så stolt, folk tror måske, at du er dens opfinder. Hvordan er det relateret til ubrugelig maskine?

Jv. Ak, jeg er ikke den, der opfandt superkapacitor. Men lad os tage det næste trin, og jeg viser dig, hvordan det er relateret til ubrugelig maskine.

Trin 2: Kredsløbsdiagrammer

Jv. Her er diagrammer over maskinen med kondensator. Det øverste diagram viser, hvordan det fungerer, når maskinen tændes. Omskifter forbinder motor til batteriet og motor bevæger armen fremad; elektrisk strøm strømmer gennem kredsløbet til diode og relæ, monteret parallelt med motoren. Relæet er tvunget til at lukke sin normalt åbnede kontakt. Gennem denne kontakt (og lille modstand) er kondensatoren forbundet til batteriet og modtager en vis opladning.

SG. OK, nu ser jeg. Når armen drejer kontakten tilbage, afbrydes motoren fra batteriet, men tilsluttes kondensatoren i den modsatte polaritet. Motoren roterer baglæns og vender armen tilbage til sin oprindelige tilstand. Diode forbliver nu i den modsatte retning på vejen til elektrisk strøm, så relækontakten forbliver åben, og kondensatoren afbrydes fra batteriet. Det meste af ladningskondensatoren taber, mens det giver bevægelse af motoren, resten forsvinder ved viklingen af stoppet motor.

Jv. Nemlig. Og jeg kan godt lide det ord, du brugte: "forsvinder".

Trin 3: Komponenter

Jv. Nedenfor er listen med komponenter:

• Solarbotic GM17 gearmotor.
• NEC 0,1 F 5,5 V superkapacitor.
• Schottky -diode 1N5817
• Relæ 5 V (NRP04-C50D, Frys elektronik)
• Philmore Rocker switch. (Steger elektronik)
• Modstand 5 Ohm, 0,5 W
• Fire genopladelige 1,2 V batterier (enhver type).

Derudover er der behov for noget ledning, en holder til batterier, brødbræt til montering af elementer og ledning af dem.

SG. En klassisk ubrugelig maskine har fire hovedkomponenter: batteri, motor, DPDT-switch og mikrokontakt. I dit design er der syv. Du erstattede en mikrokontakt med kondensator, relæ, diode og modstand. Giver det overhovedet nogen mening?

Jv. Jeg tror, det gør. Men lad os først bygge maskinen, så forklarer jeg.

Trin 4: Dimensioner

Jv. Her er nogle dimensioner for større mekaniske komponenter: arm, motorhus.

SG. Skal du 3D-printe den?

Jv. Desværre har jeg ikke 3D -printer og besidder ikke nødvendige færdigheder. Jeg lavede armen af krydsfiner og hus af træelementer.

Trin 5: Låg

Jv. Her er tegning af låget, hvor alt skal monteres.

SG. Vil du give blueprint til kassen og den detaljerede byggeinstruktion. Jv. Nej. Selve boksen er kun til pynt. Hvad der skal til for at maskinen fungerer, monteres på låget.

SG. Det er i hvert fald ikke nødvendigt. Det er usandsynligt, at nogen vil gentage det.

Trin 6: Montering af maskinen

Jv. Her er færdigmonteret maskine. Motorhus monteret på låget ved hjælp af to skruer, kontakt indsat i lågåbning, brødbræt og batteriholder fastgjort til låget med velcro.

SG. Det ser OK ud. Faktisk forventede jeg noget mere grimt af dig. Men virker det virkelig ?.

Trin 7: Kørsel af maskinen

Jv. Det virker og ganske pålideligt. Som et bevis her er klippet.

SG. Nu ser jeg din pointe. Når maskinen er slukket, kan du dreje armen manuelt. Det er ikke muligt med mikro-switch maskine.

Jv. Ret. For ubrugelig maskine er det fedt at afbryde strømmen fuldstændigt ved slutningen af cyklussen. Med andre ord skal maskinen være slukket. Men du kan tydeligt se på klippet med klassisk ubrugelig maskine (startende ved anden 19), at det ikke er helt rigtigt. Tester forsøger at løfte låget, men den frigiver mikrokontakten og tænder motoren. Den maskine er ikke død, den spiller bare død. Dette er ikke tilfældet for maskinen, der præsenteres her.

SG. Er det virkelig vigtigt?

Jv. For mig, ja. Men når jeg taler seriøst, tror jeg, at ubrugelig maskine har et stort uddannelsesmæssigt potentiale. Hvad er den bedste måde at introducere skoleelever til videnskaben om elektricitet og mekanik? Fra dette synspunkt er flere komponenter bedre end mindre.

SG. OK, OK, du overtalte mig næsten. Men næste gang kan du lave noget i det mindste eksternt nyttigt?

Jv. Jeg vil tænke over det.