Convertidor mecánico

El hombre moderno está acostumbrado a usar energía eléctrica en todas partes. Nos cuesta imaginar la falta de electricidad en la que se basa la mayor parte de nuestras vidas. ¿Pero alguna vez te has preguntado de dónde viene? ¿Qué mueve las partículas invisibles y las obliga a trabajar en beneficio del hombre?

Los antiguos griegos adivinaron la presencia de una fuerza invisible que pone en movimiento ciertos objetos. Sin embargo, el verdadero amanecer de este tema recae solo en el período de industrialización del siglo XIX. Fue entonces cuando el famoso científico Michael Faraday descubrió el fenómeno de la inducción electromagnética, que explica la aparición de corriente eléctrica en un campo magnético durante el movimiento de un conductor en él. Hoy le sugerimos que pruebe esta teoría por experiencia.

La esencia del experimento es la fabricación de un convertidor electromecánico basado en un motor de CC que hará girar los imanes en el marco del inductor. Como resultado de la excitación de los campos magnéticos y la aparición de EMF electromagnéticos en la salida, obtenemos una corriente eléctrica. La experiencia también es interesante porque los valores de voltaje obtenidos serán mayores que los gastados en la operación del motor. Pero lo primero es lo primero.

Materiales - Herramientas

  • Motor DC a 3 V;

  • Imanes de neodimio cuadrados de 10x8 mm;

  • Varilla de acero con una sección de 2-3 mm;

  • Alambre de cobre en aislamiento barnizado;

  • Piezas de plástico;

  • Batería de 3.7 V;

  • Cableado de cobre, termorretráctil;

  • Superpegamento

De las herramientas para el trabajo necesitaremos: un soldador con soldadura, un encendedor, un cuchillo, alicates con alicates. Se necesita un probador para aquellos que desean medir el voltaje de salida en el convertidor.

Montamos un convertidor de voltaje electromecánico

De la varilla de acero hacemos dos pequeños marcos del estator. Doblamos el contorno con unos alicates, cortamos el exceso. Los extremos de las bobinas también deben estar doblados (foto).

Conectamos los marcos al superpegamento y colocamos el termocontraíble en el medio. Lo calentamos con un encendedor, y de esta manera obtenemos un núcleo aislado de la bobina.

Para el devanado utilizamos un cable de cobre delgado en aislamiento barnizado. Debe enrollarse alrededor del área del aislador. El número de vueltas es 600.

Al finalizar el devanado, dejamos los dos extremos de la bobina: el inicial y el final. Eliminamos el aislamiento quemándolo con un encendedor regular. Será un estator.

Ponemos en el eje del motor un par de guías hechas de piezas de plástico para imanes de neodimio en superpegamento. Los colocamos en lados opuestos del eje para aumentar el área de contacto con los imanes.

Adjuntamos imanes de neodimio al eje en superpegamento. Tenga en cuenta que pueden conectarse solo bajo la condición de polaridad diferente. Este será el rotor de nuestro convertidor.

Cortamos dos tiras de plástico delgado en el tamaño del motor y el marco. Pueden estar ligeramente doblados, calentando el medio con un encendedor.

Pegue las tiras al cuerpo del motor. A continuación, arreglamos el marco del estator para que sus extremos abiertos, sin tocar los imanes, se coloquen en el centro del rotor.

Nuestro microconvertidor más simple está listo. Queda por conectar el motor, soldar sus extremos con contactos y complementar todo el circuito con una batería. Una batería de litio ordinaria de una computadora portátil de 3.7 V es adecuada como batería de suministro.

Las mediciones realizadas por el probador muestran el voltaje de salida, un orden de magnitud mayor que el voltaje de entrada, lo que significa que dicho circuito funciona bastante.

Conclusión

Para ser justos, vale la pena señalar que los convertidores electromecánicos son cosa del pasado con la llegada de los circuitos electrónicos y los transistores. Hoy en día, puede comprar módulos de aumento de voltaje listos para usar que le permiten obtener valores altos de aproximadamente 50 V de una batería convencional en 3.2 -3.7 V. Son silenciosos, compactos y racionales, porque con su ayuda puede alimentar dispositivos para 12 y 24 V, tales ¡como refrigeradores y motores paso a paso con solo una batería!