Lampe de poche éternelle sans piles

Dans notre monde, de nombreuses personnes participent à des expériences maison dans des laboratoires et des ateliers à domicile. Pour certains, c'est un moyen de s'affirmer, pour d'autres, le désir de développer leurs capacités. Et si c'était une expérience de pièces collées à la hâte. L'essentiel est que le dispositif ou le circuit fonctionne. Aujourd'hui, nous allons analyser une telle invention, réalisée pratiquement à genoux. Cependant, il est basé sur des principes inébranlables et des lois de la physique indéniables.
Il s'agit d'une lampe de poche qui fonctionne sans piles. Peut-être que quelqu'un a déjà vu le générateur Faraday le plus simple sur Internet, ce qui vous permet d'allumer une petite LED à partir de plusieurs mouvements du conducteur dans le bobinage. Des assemblages constitués d’une batterie presque morte, d’un autotransformateur et d’un transistor, capables de fournir une LED de 3 V à une tension initiale de dixièmes de volt ne sont pas non plus rares.
Ici, l'auteur est allé un peu plus loin en améliorant le circuit de l'appareil, en ajoutant un redresseur, un supercondensateur (ionistor), une résistance et en éliminant complètement la source d'alimentation. En conséquence, le travail de la lampe de poche est devenu beaucoup plus stable et efficace. Et si le boîtier est agité pendant plusieurs minutes, il peut être chargé pendant une longue période de fonctionnement de la LED. Comment ça marche? Allons bien faire les choses.

Principe de fonctionnement

Le dispositif est composé de plusieurs inducteurs, que vous pouvez assembler vous-même. L’inducteur principal sert en réalité de source d’alimentation ou remplace complètement son équivalent habituel - une batterie. En raison du mouvement d'une tige d'aimants permanents, un courant électrique est induit. En raison des mouvements oscillatoires dans un champ magnétique, des ondes électriques sont générées, émanant de la bobine à une certaine fréquence. Le redresseur ou le pont de diodes aide à les stabiliser et à convertir en courant continu.
Sans la capacité de stockage, un tel dispositif devrait être constamment secoué. Par conséquent, l'élément suivant du circuit est un supercondensateur capable de se recharger en fonction du type de batterie. Ensuite, un transformateur élévateur ou un convertisseur de tension est connecté. Il est constitué d'une bobine de ferrite toroïdale et de deux enroulements - la base et le collecteur. Le nombre de tours peut être identique et se situe généralement entre 20 et 50. Le transformateur a une connexion médiane aux extrémités opposées des deux enroulements et trois sorties au transistor. L'autotransformateur augmente les maigres impulsions de courant jusqu'à ce que la LED fonctionne, et un transistor bipolaire est connecté pour les contrôler. Un circuit électrique similaire a des noms différents selon les sources: voleur de joules, générateur de blocage, générateur de Faraday, etc.

La base de ressources nécessaire pour la fabrication artisanale

Matériaux:

• Tuyau en PVC, diamètre 20 mm;
• Fil de cuivre, diamètre - 0,5 mm;
• Transistor à conductivité inverse de faible puissance;
• Aimants en néodyme ronds, taille 15x3 mm;
• Pont de diodes ou redresseur 2W10;
• Résistance;
• Supercondensateur ou Ionistor 1F 5.5V
• Interrupteur à bouton;
• LED blanche ou bleue à 5V;
• Type époxy adhésif transparent;
• Colle chaude;
• Morceaux de contreplaqué, coton;
• Câblage en cuivre en isolation.

Des outils

• Fer à souder;
• Pistolet à colle chaude;
• Hacksaw pour le métal;
• Fichier, papier de verre.

Processus de fabrication de lampe de poche

Le corps de la lampe de poche sera fait de tuyau en PVC. Nous marquons un segment de 16 cm de long et le découpons avec une scie à métaux.
Au centre du segment, marquez 1,5 cm dans chaque direction. Il s'avère une zone pour un enroulement de 3 cm de large.
Ensuite, nous prenons un fil de cuivre d’une section de 0,5 mm, en en laissons une de 10 à 15 cm environ et l’enroulons sur le corps du tube de la lampe de poche conformément au marquage manuel. Il faudra beaucoup tourner, plus de cinq cents tours. Les premiers peuvent être fixés avec de la colle. La rangée initiale de la bobine est fermement pressée l'une contre l'autre et nous la rendons rigoureusement cohérente.
Au maximum, l'enroulement devrait avoir environ un demi-centimètre d'épaisseur. Nous nettoyons les deux extrémités du fil avec du papier de verre pour une adhérence fiable.
Le noyau magnétique mobile de la bobine peut être intégré ou assemblé en plusieurs parties. Les aimants en néodyme sont sélectionnés en fonction du diamètre intérieur du tube en PVC. La longueur nécessaire du barreau magnétique est obtenue expérimentalement, à travers les oscillations desquelles un courant électrique sera créé.
L’auteur a utilisé dix aimants d’une épaisseur de 3 mm pour obtenir la longueur rationnelle maximale de ces vibrations et une valeur égale à la largeur de l’enroulement.
À l'échelle de l'oscilloscope, vous pouvez voir la différence entre les potentiels obtenus à partir des oscillations d'un et de dix aimants. L'auteur a reçu une tension de 4,5 V due aux oscillations du barreau magnétique. Il montre également clairement la cyclicité de l’onde sinusoïdale dans les intervalles de fréquence variables.
A ce stade, selon l'exemple de l'auteur, il est possible de connecter une LED directement aux extrémités sortantes de la bobine et de vérifier son fonctionnement. Comme on peut le voir sur la photo, la LED réagit au mouvement de la tige magnétique et au courant pulsé créé par celle-ci.
Maintenant, vous devez étouffer les deux extrémités du tube afin de ne pas les tenir avec vos mains tout en secouant. Pour ce faire, utilisez la même scie à métaux pour découper quelques taches dans le contreplaqué, traitez les bords avec une lime, posez un coton-tige sur le dos pour les ramollir et collez-les de manière à ce qu'elles ne tombent pas.
C'était au tour de connecter le redresseur. Le schéma présenté sur la photo montre quels sont les deux contacts sur quatre connectés à la bobine. Un tel pont de diodes est capable de recevoir du courant alternatif, et de donner une constante strictement dans une direction.
L'autotransformateur élévateur aidera à convertir les faibles impulsions spontanées de la bobine primaire en une tension suffisante pour que la LED fonctionne, en raison de l'auto-induction de l'un des enroulements - le collecteur. Étant donné qu'il est connecté à l'enroulement de base, un courant électrique constant et stable sera fourni au supercondensateur en quantité suffisante. La résistance limitera le dépassement des valeurs admissibles. L’auteur a également sélectionné expérimentalement un condensateur d’une capacité suffisante à l’aide de mesures des signaux sortants à l’aide d’un oscilloscope.
Ce circuit est fermé par un transistor bipolaire à conductivité inverse, qui contrôle le courant électrique entrant dans la LED. Vous pouvez assembler le circuit sans carte car il n’ya pas beaucoup de pièces. Nous installons le bouton de l'interrupteur sur l'un des contacts provenant de l'autotransformateur.
L'auteur a préféré assembler son design de lampe de poche improvisée sur de la colle chaude, tout en améliorant l'isolation des groupes de contact. Le bouton de l'interrupteur est situé sur le côté de la lampe de poche. Cependant, l'auteur a collé les éléments principaux du circuit les uns sur les autres depuis l'une des extrémités. La LED reste l’élément de verrouillage, qui peut être orné d’un verre de protection ou d’un réflecteur.
Malgré l'apparence sans prétention de l'appareil, qui ne convient que pour les travaux de laboratoire et les travaux maison expérimentaux, une telle lampe de poche est entièrement fonctionnelle et, si nécessaire, ne permettra pas à l'obscurité de disparaître. Assembler un tel système n’est pas difficile à la maison et à un coût minime. Et le manque complet de piles en fait un appareil vraiment utile pour diverses urgences.