интернет-магазин светодиодного освещения
Пн - Вс с 10:30 до 20:00
Санкт-Петербург, просп. Энгельса, 138, корп. 1, тк ''Стройдвор''

Топливный элемент или вечная батарейка. Схема вечной батарейки


Вечный фонарик Фарадея без батареек

В нашем мире довольно много людей занимаются самодельными опытами в домашних лабораториях и мастерских. Для одних - это способ самоутвердиться, для других – стремление к развитию своих способностей. И что с того, если это будет эксперимент из наспех склеенных деталей. Главное, чтобы устройство или схема работали. Сегодня мы будем разбирать именно такое изобретение, сделанное практически на коленях. Однако в его основу положены незыблемые принципы и законы физики, которые невозможно отрицать.Речь пойдет о фонарике, который работает без батареек. Возможно кто-то уже видел на просторах интернета простейший генератор Фарадея, который позволяет от нескольких движений проводника в обмотке зажечь небольшой светодиод. Сборки из практически мертвой батарейки, автотрансформатора и транзистора, которые способны при исходном напряжении в десятые доли вольта питать светодиод на 3V тоже уже не редкость. Здесь же автор пошел немного дальше, модернизировав схему устройства, добавив выпрямитель, суперконденсатор (ионистор), сопротивление и полностью исключив источник питания. В итоге работа фонарика стала намного стабильнее и эффективнее. А если корпус несколько минут потрясти, его можно зарядить на длительное время работы светодиода. Как это работает? Давайте разбираться.

Принцип работы

Устройство состоит из нескольких катушек индуктивности, которые можно собрать самому. Первичная катушка индуктивности служит фактически источником питания или полностью заменяет его привычный аналог – батарейку. За счет перемещения в ней стержня из постоянных магнитов, индуцируется электрический ток. Из-за колебательных движений в магнитном поле создаются электрические волны, исходящие от катушки с определенной частотой. Стабилизировать их и преобразовать в постоянный ток помогает выпрямитель или диодный мост. Без накопительной емкости такое устройство пришлось бы постоянно трясти, поэтому следующим элементом в схеме выступает суперконденсатор, способный подзаряжаться по типу аккумулятора. Далее подключен повышающий трансформатор или преобразователь напряжения, который состоит из тороидальной ферритовой катушки и двух обмоток – базовой и коллекторной. Число витков может быть одинаковым, и обычно составляет 20-50. Трансформатор имеет среднюю точку соединения по противоположным концам обеих обмоток, и три выхода на транзистор. Автотрансформатор повышает мизерные импульсы тока в достаточные для работы светодиода, а для их контроля подключен биполярный транзистор. Подобная электрическая схема в разных источниках имеет различные названия: вор джоулей, блокинг-генератор, генератор Фарадея и т.д.

Необходимая база ресурсов для самоделки

Материалы:
  • ПВХ труба, диаметр 20 мм;
  • Медная проволока, диаметр – 0,5 мм;
  • Транзистор маломощный обратной проводимости;
  • Неодимовые магниты круглые, размер 15х3 мм;
  • Диодный мост или выпрямитель 2W10;
  • Резистор;
  • Суперконденсатор или ионистор 1F 5.5V
  • Кнопка-выключатель;
  • Светодиод белый или синий на 5V;
  • Прозрачный клей типа эпоксидной смолы;
  • Горячий клей;
  • Кусочки фанеры, вата;
  • Медная проводка в изоляции.
Инструменты:
  • Паяльник;
  • Пистолет для горячего клея;
  • Ножовка по металлу;
  • Напильник, наждачная бумага.

Процесс изготовления фонарика

Корпус фонарика будем делать из ПВХ трубы. Отмечаем отрезок длиной 16 см, и отрезаем его ножовкой по металлу.От центра отрезка отмечаем по 1,5 см в каждую стороны. Получается зона для обмотки шириной в 3 см. Далее берем медный провод сечением 0,5 мм, оставляем один конец его длиной около 10-15 см, и наматываем проволоку на трубку-корпус фонарика по разметке вручную. Мотать придется довольно много, более полутысячи витков. Первые несколько из них можно зафиксировать клеем. Начальный ряд катушки плотно прижимаем друг к другу, и делаем его строго последовательным. В максимальных точках обмотка должна быть приблизительно около половины сантиметра толщиной. Зачищаем оба конца проволоки наждачной бумагой для надежной спайки. Подвижный магнитный сердечник катушки может быть, как цельным, так и собранным по частям. Неодимовые магниты подбираются по внутреннему диаметру ПВХ трубки. Опытным путем набирается необходимая длина магнитного стержня, через колебания которого и будет создаваться электрический ток.Автор использовал десять магнитов толщиной 3 мм, чтобы набрать длину максимально рациональную для таких колебаний, и одновременно равную ширине обмотки.[center]По шкале осциллографа можно увидеть разницу между потенциалами, получаемыми от колебаний одного и десяти магнитов. Автор получил от колебаний магнитного стержня напряжение в 4,5V. На ней также ясно видна цикличность синусоиды в интервалах изменяющейся частотности. На этом этапе, по примеру автора, можно подключить напрямую к выходящим концам катушки светодиод, и проверить ее работоспособность. Как видно на фото, светодиод реагирует на перемещение магнитного стержня, и создаваемый им самим импульсный ток.Теперь необходимо заглушить оба конца трубки, чтобы не придерживать их руками во время тряски. Для этого той же ножовкой выпиливаем из фанеры несколько пятачков, обрабатываем грани напильником, прокладываем ваткой с тыльной стороны для смягчения и сажаем их на клей, чтобы не вываливались. Настала очередь подключить выпрямитель. Схема, отображенная на фото, показывает какие два его контакта из четырех подключить к катушке. Такой диодный мост способен принимать переменный ток, и выдавать постоянный строго в одном направлении.Повышающий автотрансформатор поможет преобразовать низкие спонтанные импульсы от первичной катушки в достаточное напряжение для работы светодиода за счет самоиндукции одной из обмоток – коллекторной. Так как она связана с базовой обмоткой, постоянный и стабильный электрический ток будет подаваться на суперконденсатор в достаточном количестве. Резистор же ограничит превышение допустимых номиналов. Конденсатор достаточной емкости также подобран автором опытным путем с помощью замеров исходящих сигналов осциллографом. Замыкает эту схему биполярный транзистор обратной проводимости, который и управляет поступающим электрическим током к светодиоду. Собрать схему можно без платы, поскольку деталей не так много. Кнопку выключатель монтируем на один из контактов, идущий от автотрансформатора.Свою импровизированную конструкцию фонарика автор предпочел собрать на горячий клей, одновременно улучшив изоляцию контактных групп. Кнопка выключатель расположилась сбоку на корпусе фонарика. Основные же элементы схемы один на другой автор наклеил с одного из торцов. Замыкающим элементом остается светодиод, который можно облагородить защитным стеклом или отражателем.Несмотря на неказистый внешний вид устройства, подходящий разве что для лабораторно-экспериментальной самоделки, такой фонарик вполне работоспособен и при случае не даст пропасть темноте. Собрать такую схему несложно в домашних условиях и при минимальных затратах. А полное отсутствие элементов питания делает его действительно полезным устройством для различных аварийных ситуаций.

Смотрите видео

sdelaysam-svoimirukami.ru

Вечная батарейка Карпена - Мастерок.жж.рф

Помните, как я вам показывал Батарейка 2000-летней давности? А вот вам еще одна батарейка.

Невозможность создания вечного двигателя постулируют как первый, так и второй законы термодинамики. Тем не менее очередь из желающих поднять самого себя за волосы не иссякала никогда.

Несмотря на то, что с 1775 года Парижская академия наук не рассматривает проекты вечного двигателя, многие из воплощений идеи perpetuum mobile принесли ощутимую практическую пользу. Например, батарея румынского инженера Николае Василеска-Карпена  (Nicolae Vasilescu-Karpen), который изобрел это устройство в 1950 году. Его батарея работает по сей день, то есть уже 65 лет, и хранится в Национальном техническом музее Румынии.

Почему это происходит – не могут ответить до сих пор. Ученые склоняются к тому, что в батарее кроется какой-то хитроумный секрет и она является банальной мистификацией. Впрочем, очень талантливой.

Давайте узнаем подробности …

 

Хотя устройство этой батарейки было запатентовано очень давно, ученые до сих пор не знают, или не сошлись во мнении, каким именно образом и на каких принципах работает это устройство, имеющее научное название — термоэлектрическая батарея, работающая при постоянной температуре. Именно поэтому существование этой батарейки считается в научных кругах антинаучным фактом, ибо вечный двигатель с точки зрения современной науки существовать не может. Единственный работающий экземпляр «батарейки Карпена» находится сейчас в кабинете директора Национального технического музея.

Опытный образец состоит из двух гальванических элементов, приводящих в движение гальванометрический двигатель, и выключателя, который на каждые пол-оборота двигателя замыкает цепь, а затем ее размыкает. Время обращения двигателя тщательно подобрано таким образом, что его достаточно для того, чтобы гальванический элемент полностью перезарядился, сменив, при этом, свою полярность. Но единственной целью применения электродвигателя и пластин выключателя является непрерывная демонстрация работоспособности «батарейки Карпена» в течение длительного времени, сейчас, конечно, это можно сделать другими, более наглядными способами.

 

 

По задумке автора изобретения, задача мотора и пластинки состояла только в том, чтобы продемонстрировать, что батарейки фактически продолжают постоянно генерировать электроэнергию. Больше мотор и пластинка ни для чего не нужны (а сейчас и подавно, так как любой простейший измерительный прибор позволит без проблем определить какие угодно параметры на выходе батареек, зафиксировав тем самым факт выработки электричества).

В 2006 году, 27-го февраля, в музей прибыли журналисты румынской газеты ZIUA (День) для того, чтобы взять интервью у директора Дьяконеску. Он снял прибор с полки и позволил журналистам замерить параметры изобретения на выходе с помощью обычного цифрового универсального измерительного прибора. Батарейки показали 1 вольт – так же, как и 1950-ом году. Журналисты признали, что «устройство батареи Карпена отличается от устройства обычной термоэлектрической батареи, которое изучается в рамках физики в 7-ом классе обычной средней школы». Отмечается, что один из электродов устройства Карпена сделан из золота, а второй из платины. Между ними залита серная кислота высокой степени очистки, в качестве электролита.Дьяконеску подчеркнул, что, что если увеличить размеры прибора, то, соответственно, можно получать больше энергии на выходе».

Сообщается, что батарея Карпена в свое время была неоднократно представлена вниманию научного сообщества – на научных конференциях в Париже, Бухаресте и Болоньи. Тогда очень живо обсуждался принцип ее работы. Исследователи из Университета в Брашове и Политехнического университета в Бухаресте (Румыния) проводили целые научные исследования изобретения, но так и не пришли к однозначному выводу, почему устройство все еще работает. В свое время за изобретение отчаянно боролась французская сторона, но румынским ученым удалось отстоять его, оставив прибор в своей стране. И вот спустя годы «адская машинка» продолжает работать, поневоле наводя на мысль о том, что вечный двигатель – уже не фантастика.

 

 

Большинство ученых сходятся во мнении, что прибор работает, используя, все-таки, принцип трансформации тепловой энергии в механическую работу, но Дьяконеску не поддерживает их мнение. Он считает (и его поддерживают все, кто изучал теоретические работы Василеску-Карпена), что батарея, которую сконструировал ученый, бросает вызов второму закону термодинамики (накладывающий ограничение на направление процессов передачи тепла между телами). Поэтому многие считают это изобретение тем самым вечным двигателем второго рода, существование которого считается невозможным согласно тому же второму закону термодинамики.

Если Василеску-Карпен был прав и его принципы верны, это перевернет привычный взгляд на многие физические законы с ног на голову, а, это, в свою очередь, приведет к выводам и открытиям, которые даже сложно прогнозировать. Впрочем, неизвестно, когда это случится, а если и случится, то явно не потому, что кто-то сделает открытие, изучая прибор Карпена. Похоже, что музей не скоро получит необходимую сумму, чтобы организовать изучение или даже безопасную демонстрацию такого редкого изобретения. Может быть, тому причиной вовсе не научная ценность прибора, а электроды, сделанные из золота и платины? Кто знает! Пока изобретение продолжает пылиться на полке в кабинете директора музея…

 

 

Возникает вопрос – если такой бесперебойный и автономный источник питания действительно существует и находится не где-нибудь, а в музее, то почему возле него не «роятся» толпы посетителей и журналистов? Не говоря уже об ученых, которым в первую очередь следовало бы заинтересоваться этим воистину эпохальным открытием. Руководство музея объясняет все просто – изобретение не может участвовать в экспозиции и демонстрироваться ученым и посетителям, так как у музея нет денег на обеспечение должной охраны такого, поистине бесценного, образчика науки.

А пока научный и околонаучный мир бьется над секретом «вечного двигателя» Карпена, ученые из Исследовательской лаборатории ВВС США утверждают, что им открылась технология, благодаря которой вскоре будут созданы, в частности, аккумуляторные батарейки для лэптопа, работающие без подзарядки… 30 лет! Быть может, эта технология стала каким-то невероятным образом известна и Василеску-Карпену, который реализовал ее в своем загадочном приборе?

Вряд ли, утверждают специалисты. Дело в том, что американцы намекают на новейшую технологию, которая подразумевает использование полупроводниковых материалов и радиоизотопов. Речь идет о так называемых бета-гальванических аккумуляторах. Именно они будут играть роль источника энергии. При расщеплении радиоизотопов будет возникать бета-излучение и образовываться электроэнергия. Не пугайтесь – процесс абсолютно безопасен для человека, как утверждают изобретатели. Ну что же, пока румыны ревностно охраняют изобретение своего соплеменника на музейной полке, мир не стоит на месте и создает новые, более компактные, мощные и безопасные источники энергии, которые, хочется верить, войдут скоро в каждый дом.

 

 

[источники]

источники

http://www.infoniac.ru/news/Batareika-Karpena-istochnik-pitaniya-kotoryi-rabotaet-nepreryvno-60-let.html

http://www.horoshienovosti.com.ua/?id=15&text=24900

http://naked-science.ru/article/top/nesostoyavshiesya-vechnye-dvig

 

Что еще вам про батарейки напомнить, вот Ядерная батарейка, а вот Батарея для iPhone 6 на неделю. Вот Мобильные атомные станции для армии, а вот Гидроаккумулирующая электростанция. Оригинал статьи находится на сайте ИнфоГлаз.рф Ссылка на статью, с которой сделана эта копия - http://infoglaz.ru/?p=83557

masterok.livejournal.com

ФОНАРИК БЕЗ БАТАРЕЕК

   Название статьи многим покажется странным, но скоро вы поймёте в чём секрет. Скажете: для любого фонарика нужна батарейка питания. Частично вы правы, источник тока действительно нужен, но кто сказал, что источником тока должен быть аккумулятор? В общем расскажу обо всем по порядку. Корпусом будущего фонарика служит подxодящая труба - только пластмассовая. Ещё нам нужны пьезоэлектрические излучатели из колонок импортного типа, такие пьезо головки очень легко найти. Именно в пьезо головкаx скрыта половина тайны! Некоторые даже не представляют что это за чудо и не знают о их скрытыx достойнстваx. 

Пьезокерамические излучатели

   Для начала проведем небольшой опыт. Берем пьезоизлучатель, к нему припаиваем два провода, а к проводам светодиод. Надо учесть, что плюс пьезо головки - это центр, а минус - остальная часть. Соблюдая полярность, к проводам подключаем светодиод, ставим пьезо головку на стол и наносим по ней несколько ударов карандашем или любым пластмассовым предметом. Вуаля! Во время ударов светодиод вспыхивает! Именно это явление мы будем использовать для зарядки нашего источника питания.

ионистор

   А теперь самое главное - сам источник питания. Все прекрасно знакомы с конденсаторами напряжения и наш источник именно конденсатор, но конденсатор с емкостью 1 ФАРАД! Да-да, вы не ослышались, именно 1 фарад. Достал такой конденсатор из панели автомагнитолы, но приобрести его можно на радиорынкаx или в магазинаx радиодеталей, или на крайний случай поломать автомагнитолу и достать из той части, где общая плата с усилителем. 

Конденсатор 1 фарад

   Вы эту деталь точно не спутаете ни с чем: черного цвета, две ноги и надпись 5,5 вольт, но это конденсатор с емкостью 0,3 фарад. Фотографии конденсатров смотрите ниже. Круглый имеет емкость 1 фарад, а прямоугольный - 0,3 фарад. Можно достать две емкости по 0,3 фарада и подключить паралельно или по 3 штуки. Емкости в 1 фарад xватает на 5-ти минутное свечение светодиода. Конечно уменьшив ток, можно это время значительно увеличить. 

фонарик на ионисторах своими руками

   В трубу вставляем пьезо головки так, как показано на картинке, но перед этим берем пластмассовый шарик и тоже вставляем в трубу, чтобы он был в пространстве между головками. Дальше головки приклеиваем к трубе клеем момент и ждем пока клей не высоxнет. Когда он высоx, берем силикон и повторно фиксируем головки, передавая таким образом прочность всей конструкции фонарика. Светодиод обычный белый, не стоит ставить мощные сверxяркие - меньше заряд будет держать. После одной минуты встряxивания - конденсатор будет полностью заряжен. 

Самодельный фонарик не требующий питания

   Выключатель питания подойдет любой. Заряжают конденсатор очень просто - двигая фонарь вверx и вниз. таким образом шарик наносит пьезокерамическим головкам удары и последние в свою очередь вырабатывают ток. Диоды любые маломощные. Согласитесь, конструкция проще простого и практически не требует денежныx затрат. Автор - АКА.

   Форум по фонарям

   Обсудить статью ФОНАРИК БЕЗ БАТАРЕЕК

radioskot.ru

Топливный элемент или вечная батарейка

Экология познания. Наука и техника: С каждым годом совершенствуется мобильная электроника, становясь все распространенее и доступнее: КПК, ноутбуки, мобильные и цифровые аппараты, фоторамки и пр. Все они все время пополняются

С каждым годом совершенствуется мобильная электроника, становясь все распространенее и доступнее: КПК, ноутбуки, мобильные и цифровые аппараты, фоторамки и пр. Все они все время пополняются новыми функциями, большими мониторами, беспроводной связью, более сильными процессорами, при этом, уменьшаясь в размерах. Технологии   питания, в отличие от полупроводниковой техники, семимильными шагами не идут.

Имеющихся батарей и аккумуляторов для питания  достижений индустрии становится недостаточно, поэтому  вопрос альтернативных источников стоит очень остро. Топливные элементы на сегодняшний день являются наиболее перспективным направлением. Принцип их работы открт был еще в 1839 году Уильямом Гроуом, который электричество генерировал изменив электролиз воды.

Что такое топливные элементы?

Видео: Документальный фильм, топливные элементы для транспорта: прошлое, настоящее, будущее

Топливные элементы интересны производителям автомобилей, интересуются ими и создатели космических кораблей. В 1965 году они даже были испытаны Америкой на запущенном в космос корабле «Джемини-5», а позже и на «Аполлонах». Миллионы долларов вкладываются в исследования топливных элементов и сегодня, когда  существуют проблемы, связанные с загрязнением окружающей среды, усиливающимися выбросомами парниковых газов, образующихся при сгорании органического топлива, запасы которого тоже не бесконечны.

Топливный элемент, часто называемый электрохимическим генератором, работает  нижеописанным образом.

Схема работы Топливного элемента на водороде

Являясь, как аккумуляторы и батарейки гальваническим элементом, но с тем отличием, что хранятся в нем активные вещества отдельно. На электроды они поступают по мере использования. На отрицательном электроде сгорает природное топливо или любое вещество из него полученное, которое может быть газообразным (водород, например, и окись углерода) или жидким, как спирты. На электроде положительном, как правило, реагирует кислород.

Но простой на вид принцип действия, в реальность воплотить не просто.

Топливный элемент своими руками

К сожалению у нас нет фотографий, как должен выглядить этот топливный элекмнт, надеямся на вашу фантазию.

Маломощный топливный элемент своими руками можно изготовить даже в условиях школьной лаборатории. Необходимо запастись старым противогазом,  несколькими кусками оргстекла, щелочью и  водным раствором этилового спирта (проще, водкой), которое будет служить для топливного элемента «горючим».

Стационарная энергоустановка на базе химического топливного элемента

Прежде всего, необходим корпус для топливного элемента, изготовить который лучше из оргстекла, толщиной не менее пяти миллиметров. Внутренние перегородки (внутри пять отсеков)  можно сделать немного тоньше – 3 см. Для склеивания оргстекла используют клей такого состава: в ста граммах хлороформа или дихлорэтана растворяют шесть грамм стружки из оргстекла (проводят работу под вытяжкой).

В наружной стенке теперь необходимо просверлить отверстие, в которое вставить нужно через резиновую пробку  сливную стеклянную трубочку диаметром 5-6 сантиметров.

Все знают, что в таблице Менделеева  в левом нижнем углу стоят наиболее активные металлы, а металлоиды высокой активности находятся в таблице в верхнем  правом углу, т.е. способность отдавать электроны, усиливается  сверху вниз и справа налево. Элементы, способные при определенных условиях проявлять себя как металлы или металлоиды, находятся в центре таблицы.

Теперь во второе и четвертое отделение насыпаем из противогаза активированный уголь (между первой перегородкой и второй, а также  третьей и четвертой), который выполнять будет роль электродов. Чтобы через отверстия уголь не высыпался его можно поместить в капроновую ткань (подойдут женские капроновые чулки). 

Топливо циркулировать будет в первой камере, в пятой должен быть поставщик кислорода – воздух. Между электродами будет находиться электролит, а для того, чтобы он не смог просочиться в воздушную камеру, нужно перед засыпкой  в четвертую камеру угля для воздушного электролита, пропитать его раствором парафина в бензине (соотношение 2 грамма парафина на пол стакана бензина). На слой угля положить нужно (слегка вдавив) медные пластинки, к которым припаяны провода. Через них ток отводиться будет от электродов.

Осталось только зарядить элемент. Для этого и нужна водка, которую разбавить с водой нужно в 1:1. Затем осторожно добавить триста-триста пятьдесят граммов едкого калия. Для электролита в 200 граммах воды растворяют 70 граммов едкого калия.

Топливный элемент готов к испытанию. Теперь нужно одновременно налить в первую камеру – топливо, а в третью – электролит. Присоединенный к электродам вольтметр должен показать от 07 вольт до 0,9. Чтобы обеспечить непрерывную работу элементу, нужно отводить отработавшее топливо (сливать в стакан) и подливать новое (через резиновую трубку). Скорость подачи регулируется сжиманием трубки. Так выглядит в лабораторных условиях работа топливного элемента, мощность которого, понятна мала.

Чтобы мощность была большей, ученые давно занимаются этой проблемой. На активной стали разработки находятся метанольный и этанольный топливные элементы. Но, к сожалению, пока на практику их выхода нет.

Почему топливный элемент выбран в качестве альтернативного источника питания

Работающая модель игрушки-электромобиля на водородном топливном элементе

Альтернативным источником питания выбран топливный элемент, поскольку конечным продуктом сгорания водорода в нем является вода. Проблема касается только в нахождении недорогого и эффективного способа получения водорода. Колоссальные средства, вложенные в  развитие генераторов водорода и топливных элементов, не могут не принести свои плоды, поэтому  технологический прорыв и реальное их использование в повседневной жизни, только вопрос времени.

Уже сегодня монстры автомобилестроения: «Дженерал Моторс», «Хонда», «Драймлер Коайслер», « Баллард», демонстрируют автобусы и авто, которые работают на топливных элементах, мощность которых достигает 50кВт. Но, проблемы, связанные с их безопасностью, надежностью, стоимостью  - еще не решены. Как говорилось уже, в отличие от традиционных  источников питания – аккумуляторов и батарей, в этом случае окислитель и горючее подаются извне, а топливный элемент лишь является посредником в происходящей реакции по сжиганию топлива и  превращению в электричество выделяющейся энергии. Протекает «сжигание» только в том случае, если элемент ток отдает в нагрузку, подобно дизельному электрогенератору, но без генератора и дизеля, а также без шума, дыма и перегрева. При этом, КПД намного выше, поскольку отсутствуют промежуточные механизмы.

 

Большие надежды возлагаются на применение нанотехнологий и наноматериалов, которые помогут миниатюризировать топливные элементы, при этом увеличить их мощность. Появились сообщения, что созданы сверх-эффективные катализаторы, а  также конструкции топливных элементов, не имеющих мембран. В них вместе с окислителем подается в элемент топливо (метан, например). Интересны решения, где в качестве окислителя используется кислород, растворенного в воде воздуха, а в качестве топлива – органические примеси, скапливающиеся в загрязненных водах. Это, так называемые, биотопливные элементы.

Топливные элементы, по прогнозам специалистов, на массовый рынок могут выйти уже в ближайшие годы. опубликовано econet.ru

 

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet

Присоединяйтесь к нам в Facebook , ВКонтакте, Одноклассниках

 

econet.ru

4 способа. Применение графитового стержня

Конечно, батарейку легко купить в любом магазине хозтоваров, электроники или в гипермаркете. Однако ради интересных опытов и получения знаний "школы жизни" все же стоит знать, как сделать батарейку своими руками. Тем более процесс такой работы весьма занимательный и несложный.

Батарейка из лимона: два варианта

Для первого варианта вам будет нужен:

  • собственно лимон;
  • оцинкованный гвоздь;
  • 2 небольших отрезка медной проволоки;
  • медная монетка;
  • небольшая лампочка.

Процесс работы таков:

  1. Сделайте на фрукте два надреза на некотором расстоянии друг от друга.
  2. В один надрез поместите гвоздь, а в другой - монетку.
  3. И к гвоздю, и к монете подсоедините по кусочку проволоки. Вторые концы этого импровизированного проводка должны соприкасаться с контактами лампочки.
  4. И все - да будет свет!

как сделать батарейку

Самодельную батарейку из кислого фрукта можно сделать и с помощью:

  • одного того же лимона;
  • канцелярской скрепки;
  • лампочки;
  • 2-х отрезков изолированной медной проволоки диаметром 0,2-0,5 мм и длиной 10 см.

Алгоритм следующий:

  1. Зачистите 2-3 см изоляции на концах каждой из проволок.
  2. Прикрепите оголенную часть одного проводка к скрепке.
  3. Сделайте в лимоне два надреза в 2-3 см друг от друга - по ширине скрепки и для второго проводка. Вставьте эти элементы во фрукт.
  4. Свободные кончики проволоки приложите к контактной части лампочки. Если она не загорелась, значит, выбранный лимон не достаточно мощен - последовательно соедините несколько фруктов между собой и повторите опыт.

Батарейка из картофеля

Запаситесь:

  • двумя картофелинами;
  • тремя проводами с зажимами;
  • двумя хромированными гвоздями;
  • двумя медными гвоздями.

как сделать батарейку своими руками

Итак, как сделать батарейку из клубней:

  1. Дайте условное обозначение каждой из картофелин - "А" и "Б".
  2. В края каждого из клубней воткните по хромированному гвоздику.
  3. В противоположный край - медный гвоздь. В теле картошек гвозди не должны пересекаться.
  4. Возьмите какое-либо устройство, питающееся от батарейки, выньте ее и оставьте отсек открытым.
  5. Первый провод должен соединить медный штырек клубня "А" с положительным полюсом в отсеке батарейки.
  6. Второй провод соединяет хромированный штырек картофелины "В" с отрицательным полюсом.
  7. Последний провод соединяет хромированный гвоздь клубня "А" с медным гвоздем клубня "Б".
  8. Как только вы замкнете таким образом все провода, картошка начнет питать устройство энергией.

Картофель в этом опыте можно заменить на банан, авокадо или любой из цитрусовых.

Батарейка из фольги, картона и монеток

Перед тем как сделать батарейку, приготовьте:

  • медные монетки;
  • уксус;
  • соль;
  • картон;
  • фольгу;
  • скотч;
  • два кусочка изолированной медной проволоки.

Все готово? За дело:

  1. Сначала нужно капитально очистить монетки - для этого налейте уксус в стеклянную емкость, добавьте туда же соли и засыпьте деньги.
  2. Как только поверхности монеток преобразились и заблестели, выньте их из тары, возьмите одну и 8-10 раз обведите ее контур на картоне.
  3. Вырежьте картонные кругляшки по контуру. Затем поместите их в тару с уксусом на некоторое время.
  4. Сложите фольгу несколько раз так, чтобы в итоге получилось 8-10 слоев. Обведите на ней монетку и также вырежьте круглые детали по контуру.
  5. На этом этапе начните собирать батарейку. Делается это так: медная монета, картон, фольга. В таком порядке сложите в столбик все имеющиеся у вас компоненты. Завершающим слоем должна быть только монетка.
  6. Снимите с кончиков проводков изоляцию.
  7. Отрежьте небольшую полоску скотча, приклейте на нее один кончик проводка, сверху поставьте импровизированную батарейку, на нее - кончик второго проводка. Надежно закрепите конструкцию клейкой лентой.
  8. Вторые кончики проволоки подсоедините к "+" и "-" устройства, которое необходимо напитать энергией.

самодельная батарейка

Вечная батарейка

Приготовьте:

  • стеклянную банку;
  • серебряный элемент - например ложку;
  • пищевую пленку;
  • медный провод;
  • 1 чайную ложку поваренной соды;
  • 4 пузырька глицерина;
  • 1 чайную ложку 6 % яблочного уксуса.

Как сделать батарейку, читайте далее:

  1. Плотно обмотайте ложку пищевой пленкой, оставив ее верхний и нижний конец слегка оголенным.
  2. Теперь настало время обмотать ложку поверх пленки медной проволокой. Не забудьте оставить длинные концы в начале и в конце для контактов. Делайте пространство между витками.
  3. И снова слой пленки, а за ним - проволоки таким же методом. Слоев "пленка-проволока" на этой импровизированной катушке должно быть не менее семи. Не затягивайте слои чересчур - пленка должна наматываться свободно.
  4. В стеклянной банке подготовьте раствор из глицерина, соли и уксуса.
  5. После того как соль растворится, в раствор можно погружать катушку. Как только жидкость помутнеет, "вечная" батарейка будет готова к эксплуатации. Срок ее службы напрямую зависит от содержания серебра в элементе-основе катушки.

Графитовый стержень: применение

Графитовая составляющая из старых батареек - это не только основа для нового источника энергии, но и элемент, который можно использовать для электросварки. Делается это по нехитрой схеме:

  1. Заточите графитовый стержень из старой батарейки под углом в 30-40 градусов.
  2. Зажимом типа "крокодил" с токонепроводящей ручкой подсоедините его к "+" и "-" источника переменного или постоянного тока.
  3. К зачищенной детали подключить "0" и "-".
  4. Электрод по мере выгорания необходимо периодически затачивать.

графитовый стержень

Как сделать батарейку дома? Потребуются подручные материалы, немного энтузиазма и усидчивости. В обмен вы получите альтернативные источники энергии.

fb.ru

Вечная батарейка в обход законов электротехники

Вечная батарейка в обход законов электротехники

На самом деле, такая батарейка хоть и прослужит много лет, но всё-же подвержена принципу: «ничто не вечно под луной». При своих скромных энергетических параметрах она интересна больше в теоретическом, чем в практическом плане. Тем не менее, такая батарейка сможет зажечь светодиод, который будет гореть, пока электроды не растворятся в воде. Да-да, в качестве «электролита» здесь используется обычная вода.

Этот эффект был обнаружен в продолжение электретно-конденсаторных исследований. Он заключается в проявлении электретных свойств диэлектрика, находящегося между двумя проводниками из разных материалов: медь-алюминий. Описываемый здесь эффект отличается тем, что для проявления подобных свойств не требуется какой-либо предварительный заряд такой системы. Особый интерес вызывает наличие постоянного тока в разомкнутой цепи, что плохо объяснимо с точки зрения современной физики и её раздела — электротехники.

Необходимые для проявления такого эффекта материалы были обнаружены в ... банке из под пива (ПБ). На рис.1 показаны все элементы этого устройства. Сама банка сделана из алюминия (1), покрытого с обеих сторон тонким слоем защитного материала (2), который, ко всему прочему, оказался хорошим диэлектриком. Если в неё налить воду (4), то сопротивление между слоем алюминия и водой составит более 10 МОм!

Рисунок 1. Разрез батарейки, её схематическое обозначение и схема её включения Для создания второго проводящего слоя оказалось достаточным частичного соприкосновения медного проводника с диэлектриком ПБ. Здесь, как оказалось, возможны два варианта: хаотично заполнить ПБ оголённым медным проводом, либо сделать из провода спираль и вставить её внутрь банки (3). Первый вариант чуть более эффективный, но требует большего расхода меди, поэтому автор остановился на втором.

Из медной проволоки диаметром 2-2.5мм наматывается спираль так, чтобы её внешний диаметр был равен внутреннему диаметру ПБ. Спираль должна туда вставляться с небольшим натягом для уменьшения зазора между двумя металлами. Затем к внешней поверхности ПБ подпаивается проводник (минус питания), а внутрь — заливается вода. От её качества будут зависеть некоторые энергетические параметры батарейки.

Напряжение на выходе батарейки невелико — порядка 0.5В, поэтому для зажигания светодиода таких батарей нужно сделать минимум четыре. Интересным оказался тот факт, что при увеличении числа батарей ток через светодиод почти не меняется, а напряжение немного увеличивается. Можно было бы предположить, что такой эффект возникает из-за ВАХ самого светодиода, но если проверить ток короткого замыкания, то окажется, что он также не будет меняться при увеличении числа батарей.

Характеристики батареи

За время исследования выяснилось, что энергетические зарактеристики батареи зависят от двух основных параметров: температуры воды и её качества. На рис.2 показаны характеристики батареи в зависимости от времени. Измеряется ток короткого замыкания. Как видно из графика, ток появляется только после замыкания батареи: сначала возрастает на 30-40% выше среднего значения, а через некоторое время стабилизируется. В этом главное отличие такой батареи от обычной.

Рисунок 2. Характеристики батареи. По оси X — ток короткого замыкания (мкА), по оси Y — время (ч)

Оранжевый график показывается график с очищенной водой, голубой — с родниковой или водой со скважины. Более качественная вода показывает лучшие результаты.

Зависимость тока короткого замыкания батареи от тепературы воды показана на рисунке слева. По оси X там отложены значения температуры (в градусах Цельсия), а по оси Y — ток короткого замыкания (в мкА).

Видно, что график имеет относительно линейный участок и верхнее ограничение связанное с быстрым перемещением потоков воды при высокой температуре. Таким образом выявлен ещё один эффект описываемой здесь батареи — преобразование тепла в электрический ток.

Некоторые дополнения

Для того, чтобы однозначно убедиться в проявлении эффекта на разделе двух металлов, разделённых тонким диэлектриком, несколько ПБ были дополнительно покрыты тонким слоем лака, после чего проделаны всё те же операции. Было выявлено, что описываемый выше эффект так же наблюдается, но ток короткого замыкания на 30-35% меньше. По всей видимости, это связано с более толстым слоем образованного таким образом диэлектрика.

Горчилин Вячеслав, 2017 г.* Использование материалов сайта возможно с условием установки соответствующих ссылок и соблюдения авторских прав

gorchilin.com

Питание мультиметра от батарейки АА

Батарейка 6F22, она же «Крона», от которой питаются китайские мультиметры — штука довольно недолговечная, да и стоит прилично (особенно в щелочном варианте). Поэтому у многих (в том числе и меня) возникает желание пересадить мультиметр на батарейку попроще — пальчиковую. Попутно реализуется (по необходимости) вторая популярная доработка — отдельный выключатель (если его еще нет, иначе можно к нему и подключиться). Схема базируется на достаточно популярном у китайцев step-up преобразователе на двух транзисторах, обычно применяемом как драйвер в дешевых светодиодных фонариках (он не обеспечивает стабилизации выходных параметров, только преобразование для питания от одной АА/ААА). Как работает схема я толком не вкуривал, поэтому переведу (и дополню) описание отсюда.
  1. Ток через R1 открывает транзистор VT1.
  2. Ток через открывшийся VT1, ограниченный R2, открывает VT2 (кстати, некоторые китайцы экономят на R2 при питании 1.5В)
  3. Ток через открывшийся VT2 течет через катушку L1 (левую половину, в оригинале только она и есть), которая при этом запасает энергию в магнитном поле. Через C1 сигнал положительной обратной связи дополнительно открывает транзисторы, вводя VT2 в насыщение. Ток через катушку линейно нарастает.
  4. Когда ток через катушку достигает тока насыщения транзистора (зависит от тока базы, т.е. значения R2 и h31э транзистора), напряжение на нем начинает расти. Через конденсатор C1 этот сигнал подается на VT1, закрывая его (т.е. как только транзистор начал закрываться из-за выхода из насыщения, ПОС это подхватывает) и увеличивая падение тока. Транзисторы лавинообразно закрываются.
  5. Поскольку транзистор VT2 закрылся, ток через него прекращается. Но ток через катушку мгновенно прекратиться не может — она должна сбросить запасенную энергию. Единственный путь — через VD2. Чтобы протолкнуть ток туда (напряжение на C2 выше напряжения батарейки) — напряжение на катушке повышается (это стандартно для топологии step-up, подробней и с традиционными канализационными аналогами здесь).
  6. Покуда катушка сбрасывает энергию в C2, конденсатор C1 перезаряжается через R1. После закрытия транзисторов на левой обкладке C1 напряжение выше, чем на правой, а катушка дополнительно удерживает правую обкладку выше питания. Это, во первых, приводит к тому, что на стадии сброса VT1 надежно закрыт, а во вторых, ускоряет заряд C1. Когда катушка сбросит всю энергию — напряжение на правой обкладке упадет до напряжения питания и через ПОС это изменение приведет к открыванию VT1. После чего все повторяется с пункта 2.
Выводы: Время заряда C1 и время сброса энергии в нагрузку определяют время закрытого состояния VT2 (toff). Слишком малый C1 успеет зарядиться до напряжения открывания VT1 еще до окончания сброса энергии в выходной конденсатор и схема перейдет в непрерывный режим работы. Слишком большой будет долго заряжаться после цикла сброса энергии и существенно снизит частоту преобразования (а значит — и передаваемую мощность). Индуктивность L1 и ток насыщения VT2 (определяемый его базовым током, т.е. номиналом R2) определяют время открытого состояния транзистора (ton) и запасаемую при этом энергию. ton и toff определяют частоту преобразования.По сравнению с описанной схемой есть пара отличий. Во первых, это вторая половина L1. Поскольку повысить напряжение требуется довольно сильно (в 6 раз, и это не считая падения напряжения на диоде и транзисторе) — правая половина катушки работает как автотрансформатор, дополнительно повышая напряжение. Цепь стабилизации напряжения. Дело в том, что исходная схема хоть как-то стабилизирует только выходную мощность (причем только по изменениям нагрузки — при повышени напряжения питания передаваемая мощность будет расти). Это немного не то — без нагрузки на выходе будет напряжение, ограничиваемое только утечками. У меня получалось 30В — вполне достаточно для пробоя конденсатора C2. Ну и мультиметр не одобрит тоже. А потребление его меняется достаточно сильно, примерно в пределах 2-10 мА, т.е. 5 раз. При постоянной мощности во столько же раз будет изменяться и выходное напряжение. Ffffuuuu~. Но проблема довольно просто решается введением стабилитрона VD1. При повышении выходного напряжения выше, чем напряжение открывания стабилитрона (точнее, выше чем Vcc + VVD1 — 0.7V) — он откроется и закроет транзистор VT1, сорвав генерацию. Генерация возобновится только тогда, когда напряжение на выходе снизится ниже порога открывания стабилитрона. Получается вполне типичная стабилизация включением/выключением. Пульсации выходного напряжение у такой схемы довольно велики, но мультиметру они не мешают.

Плата в аттаче. Рассчитана на выведение выключателя SA1 через боковую стенку батарейного отсека мультиметра DT83x, ставится непосредственно в него, на термоклей или что-то подобное. Правда, я лоханулся с отзеркаливанием и у меня оно попало на сторону с гнездами :) Пришлось выводить в другом месте, где уже была дырка от предыдущей доработки.

Детали. VT1 — любой PNP, наш КТ3107 сойдет. А вот к VT2 дополнительное требование — он должен иметь малое напряжение насыщения и приличный ток коллектора. Я пробовал с указанным на схеме SS8050, который часто попадается в китайских девайсах. Возможно, подойдут SS9013, КТ503, КТ645Б, КТ646Б, КТ817Б1/Б2/Г2 (последние два здоровые), FMMT617. VD1 — любой стабилитрон на 8.2В, я использовал КС182. VD2 — любой быстрый диод на ток не менее 50 мА — прекрасно подойдут наши КД521, КД522, маломощные диоды шоттки. Дроссель также можно намотать на практически любом примерно похожем по размерам колечке, количество витков вторички определяется местом (у меня влезло 100, больше 150 тоже не стоит). Вообще, ферритовое колечко — далеко не лучший вариант для такого преобразователя, но работает и их у меня было дофига. Можно намотать на небольшой гантельке, число витков скорее всего можно сократить — левая половина должна иметь индуктивность 50-100 мкГн. В правой половине должно быть в 2-3 раза больше витков, чем в левой. Можно попробовать вообще отказаться от правой половины (тогда анод VD2 подсоединяется к коллектору VT2) и поставить готовый дроссель, но может не выдать требуемого напряжения.

Также есть одна грабля. При выключении преобразователя напряжение на выходе падает довольно медленно, поэтому при включении менее чем через минуту-другую после выключения микросхема АЦП может не сброситься и заглючить. Правда, я такого ни разу не наблюдал, но инструкция от мультиметра рекомендует при переключении пределов через положение OFF задержаться на нем — именно для этого.

Готовая конструкция: Слева заметен страшный колхоз :) Это неспроста — примерно лет так 10-11 назад этот мультиметр спалили) Годик-два назад я счел себя достаточно крутым, чтобы его починить (а главное — переборол лень и нагуглил схему и инфу о работе, хе-хе), купил новую микру АЦП (родная сгорела, и она была капелькой). В общем, менять микру-капельку (причем без альтернативной разводки под QFP или DIP) развлечение то еще, экономически выгоднее купить новый мультметр :) Ну а красная стрелочка указывает, где примерно стоит выключатель на боковой стенке.

22.08.2012 Прошло полтора года и появились некоторые данные о сроке службы батареек. Все это время мультиметр питался от одной щелочной батарейки AA, причем сдохла она традиционно — забыл выключить (либо сам случайно включился). Эксперименты с полудохлыми батарейками показали, что преобразователь нормально работает где-то до 0.8-0.9В на батарейке (под нагрузкой, естественно — одна из батареек имела на холостом ходу 1.05В, под нагрузкой просела до 0.75В и преобразователь выдал 6.3В на выходе, что недостаточно для мультиметра). Не особо высокие параметры (тот же NCP1400 при 0.8В на ХХ еще запускается, а выжрать вроде как способен до 0.5-0.6), но вполне приемлемо. Возможно, параметры можно улучшить, более тщательно подойдя к выбору дросселя. Поставил в мультиметр батарейку из мышки, где она отработала полгода (1.23В на ХХ, 1.12В под нагрузкой). Посмотрим, насколько хватит. По мнению мышки в батарейке осталось 10% заряда.

02.10.2016 Батарейка из мышки до сих пор стоит. Зараза.

we.easyelectronics.ru


Каталог товаров
    .