Ինչպես պատրաստել հրազեն (գիտությունը բացատրված է). 17 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:50

WԳՈՇԱՈՄ. Կարդացեք «ԿԱՐԵՎՈՐ» քայլերը, որպեսզի չվնասեք ինքներդ ձեզ կամ էլեկտրահարվեք, եթե որոշեք պատրաստել երկաթուղային հրացանի կատարելագործված տարբերակը

Ստեղծող ՝ Դունկան Յի

Ակնարկ

Երկաթուղային կոնցեպցիան բաղկացած է մագնիսական ուժի և էլեկտրական ուժի պատճառով 2 հաղորդիչ ռելսերի երկայնքով հաղորդիչ օբյեկտի առաջ մղումից: Շարժիչ ուժի ուղղությունը պայմանավորված է Լորենցի ուժ կոչվող էլեկտրամագնիսական դաշտերով:

[V] արագությամբ մագնիսական դաշտին ուղղահայաց էլեկտրական դաշտի միջոցով շարժվող լիցքավորված մասնիկը կզգա ուժը [F], ինչպես պատկերված է աջ գծապատկերում: Այս դիագրամը պատկերում է Լորենցի ուժի ուղղությունը աջ ձեռքի կանոնի միջոցով:

Այս փորձի դեպքում լիցքավորված մասնիկների շարժումը էլեկտրական դաշտի միջոցով պղնձե մետաղալարով շարժվող էլեկտրական լիցքի հոսքն է: Մագնիսական դաշտը առաջանում է շատ ուժեղ նեոդիմի մագնիսներով:

Այսպիսով, հավասարումը խաչմերուկ է. [F] = Il X [B]

I - ընթացիկ

լ - մետաղալարերի երկարությունը

Մասեր

Խոշոր ուղղանկյուն նեոդիմի մագնիսներ (Լիի PID: 60012)

12AWD պղնձե մետաղալար (Լիի PID: 22498)

12 Վ մարտկոց (Լիի PID: 81036)

Ալիգատորների տեսահոլովակներ (Լիի PID: 690)

Exacto դանակ (Լիի PID: 5457)

Շեղակի կտրիչ (Լիի PID: 10383)

Ստվարաթուղթ (Լիի վերամշակման աղբարկղ)

Լրացուցիչ. Թվային կողմնացույց (Լիի PID: 98411)

Դիզայնի կատարելագործման մասեր

450V 470uF կոնդենսատորներ (Լիի PID: 8604)

600V 35A Bridge ուղղիչ (Լիի PID: 71096)

60VA Step Down/Up մեկուսացված տրանսֆորմատորներ (Լիի PID: 10501)

Էլեկտրական լար (Լիի PID: 2995)

26 AWG Hook Up Wire (Լիի PID: 224007) կամ ավելի Alligator տեսահոլովակներ

Էլեկտրական ժապավեն (Լիի PID: 10564)

Սուպեր սոսինձ (Լիի PID: 4327)

Ferrite Bead (Լիի PID: 10812)

Սիլիկոնե հերմետիկ միջոց (Լիի PID: 16028)

Թվային բազմաչափ (Լիի PID: 10924)

Քայլ 1. 12AWD պղնձի լարերը հանելը և երկաթուղիները տեղադրելը

Օգտագործելով ճշգրիտ դանակ, կտրեք պղնձե մետաղալարի պլաստիկ ծածկը: Կտրեք երկու շերտ լարեր 2 ոտնաչափ երկարությամբ անկյունագծային դանակով: Կտրեք ևս մեկ մետաղալար `2 դյույմ երկարությամբ, որը կօգտագործվի որպես շարժիչ օբյեկտ: Պղինձը ընտրվում է, քանի որ դա էլեկտրաէներգիայի լավ հաղորդիչ է:

Ստվարաթղթից կտրեք 2 փոքր շրջանակ և անցք կատարեք շրջանի կենտրոնում: Կցեք սա 2 դյույմ մետաղալարերի ծայրերին, որպեսզի այն պահվի ձողերի ճանապարհին, երբ այն կրակում են:

Փորձեք չթեքել լարերը, երբ դրանք տուն եք բերում, որպեսզի դրանք ուղղեք որպես «ռելսեր»: Նրանց օգնեք մի բանով, որը չի հոսում էլեկտրական հոսանք, որպեսզի նրանք չկորցնեն: Ես օգտագործել եմ 2 քանոն, բայց դուք կարող եք օգտագործել Լիի վերամշակման աղբարկղում հայտնաբերված ստվարաթուղթը: Կպչեք ալիգատորի հոլովակ, որը մյուս ծայրը ազատ է թողնում ռելսերի յուրաքանչյուր ծայրին:

Քայլ 2. Մագնիսական դաշտի առաջացում (1)

Իմ օգտագործած քանոնների բարձրությամբ, ես կարող եմ ուղղանկյուն նեոդիմի մագնիսներից 5 -ը տեղավորել ռելսերի տակ: Որքան ավելի շատ մագնիսներ կուտակեք, այնքան ավելի ուժեղ կլինի մագնիսական ուժը: Համոզվեք, որ մագնիսները չեն դիպչում պղնձի լարերին, քանի որ դա նորից կպոկի ռելսերը:

Քանի որ նեոդիումի մագնիսները բաղկացած են հյուսիսային բևեռից մի կողմից և հարավային բևեռից ՝ մյուս կողմից, դեմքերը շարեք դեպի վեր:

Այս փորձի ընթացքում մագնիսները պահեք նույն ուղղությամբ: Հեռացրեք մագնիսների փաթեթը ցանկալի բարձրության վրա և տեղադրեք դրանք երկու ռելսերի տակ և դրանց միջև: Տեղադրեք մեկ այլ կույտ հնարավորինս մոտ ռելսերի երկայնքով: Մագնիսների այս կույտերի միջև մագնիսական ուժը հակադրվելու է միմյանց: Ես դրանք պահեցի երկու տիրակալների հետ:

Քայլ 3. Մագնիսական դաշտի առաջացում (2)

Այս պահին մենք չգիտենք ՝ մագնիսական ուժն ուղղված է դեպի վեր, թե ներքև: Դա նույնպես նշանակություն չունի: Այնուամենայնիվ, կողմնացույցով կարող եք որոշել ուղղությունը: Կողմնացույցի հյուսիսային բեւեռը ուղղված կլինի մագնիսի հարավային բեւեռին: Սա նաև ձեզ կասի մագնիսական ուժի ուղղությունը:

ԿԱՐԵՎՈՐ. Իրոք, դժվար է կարգավորել այս մագնիսները, և եթե դրանք միմյանց հարվածեն, դրանք հեշտությամբ կփշրվեն և կկոտրվեն:

Քայլ 4. Էլեկտրական լիցքի հոսքի առաջացում

Տեղադրեք ուղղահայաց 2 դյույմանոց պղնձե մետաղալարը ռելսերի երկայնքով ՝ մագնիսների մեկ կույտից վերև: Սա կարճ միացում կստեղծի ռելսերի վրա, բայց այստեղ մենք ցանկանում ենք, որ էլեկտրական լիցքերը հոսեն:

Միացրեք ալիգատորների ամրակների ազատ ծայրերը ՝ մեկը 12 Վ մարտկոցի տերմինալի բացասական ծայրին, իսկ մեկը ՝ դրական: 2 դյույմանոց ձողը այժմ կշարժվի: Շարժման ուղղությունը կարող է որոշվել վերը նկարագրված ուժերով `օգտագործելով աջ ձեռքի կանոնը: Եթե մագնիսական ուժի ուղղությունը որոշելու համար կողմնացույց չեք օգտագործել, կարող եք հեշտությամբ փոխել շարժիչ ձողի ուղղությունը ՝ մարտկոցի տերմինալին միացումները փոխելով: Կրկին, դա կարելի է հաստատել աջ ձեռքի կանոնի օրինակով:

Հեռացրեք ալիգատոր ամրակի միացումներից մեկը 12 Վ մարտկոցի տերմինալից:

Քայլ 5. Երկաթուղային հրացանի կրակ

Տեղադրվող հաղորդալարը տեղադրեք երկաթուղու մի ծայրին `մագնիսների առաջին կույտից մոտ 1 քառորդ վերև: Միացրեք ալիգատորի ամրակը 12 Վ մարտկոցի տերմինալին և մետաղալարը կկրակի:

… Սա տպավորիչ չի կրակի, քանի որ կարող եք տեսնել, որ մետաղալարերը կշարժվեն միայն դեպի հաջորդ մագնիսը, և այն ոչ մի ուժ չի ունենա այն մղելու մագնիսների միջև: Բայց..

- - - - - - - - - - - - - - - բարելավել Երկաթուղային հրացան - - - - - - - - - - - - - - -

Քայլ 6: Մագնիսական դաշտի առաջացում

Չհաղորդիչ նյութից (փայտից, պլաստմասից) պատրաստված ամուր մետրի փայտիկով, մագնիսների կույտը սոսինձով սոսնձեցրեք նրա կողմերից մեկին և այն տեղում փաթաթեք էլեկտրական ժապավենով: Սպասեք, որ այն չորանա: Երբ մագնիսները նայում են նույն ուղղությամբ, ինչ սկզբնական դիզայնը, կրկնում են մագնիսների մեկ այլ տուփով ՝ հենց առաջին բուրգին կից: Սա կարող է մի փոքր դժվար լինել, քանի որ մագնիսները կհակադրվեն միմյանց: Ուժեղ մեկին ձեռք բերեք դա անելու համար:

Կրկին սպասեք, որ այն չորանա և կրկնեք, մինչև մագնիսների շարանը չհասնի ռելսերի երկարությանը: Տեղադրեք հաշվիչի ձողը 2 ռելսերի տակ և միջև ՝ մագնիսները հակառակ կողմում: Սա մագնիսական դաշտ կառաջացնի ռելսերի ամբողջ երկարությամբ, ինչը թույլ կտա մետաղալարը շարունակել առաջ շարժվել:

Քայլ 7: Արկի տեղադրում

Տեղադրեք ֆերիտե հատիկը հարթ մակերևույթի վրա և բշտիկի կեսը լցրեք սիլիկոնե կնիքով և սպասեք, որ այն չորանա: Կպչեք մետաղալարերի ծայրերը դեպի սիլիկոնի կենտրոնը և սոսնձեք այն տեղում սուպեր սոսինձով: Համոզվեք, որ մետաղալարն այնքան երկար է, որ կարող է կապը պահել ռելսերի հետ: Սա կպահպանի արկը ռելսերի ճանապարհին ՝ ավելի քիչ շփումով, ի սկզբանե օգտագործված ստվարաթղթի համեմատ:

EԱՆՈԹՈԹՅՈՆ. Հնարավոր է, որ անհրաժեշտ լինի օգտագործել ավելի մեծ ֆերիտե հատիկ `արկի քաշը մեծացնելու համար, եթե այն ավարտվի թռիչքի ժամանակ:

Քայլ 8: Կոնդենսատորների տեղադրում

Ընտրված կոնդենսատորները կարելի է համարել ավելի մեծ մարտկոց: Մարտկոցի նման կոնդենսատորը լիցք է պահում, որը շատ արագ է ընկնում սովորական մարտկոցների համեմատ, որոնք սովորաբար օգտագործվում են (AA, AAA և այլն): Այս արտանետման արագությունը կախված է ժամանակի հաստատունից. որքան մեծ լինի ժամանակի հաստատունը, այնքան ավելի երկար կոնդենսատորը կպահի իր լիցքը:

Constantամանակի հաստատունի բանաձևն է ՝ [T] = R * C

[T] = ժամանակի հաստատուն

R = դիմադրություն

C = հզորություն (կոնդենսատորի)

Քանի որ պղնձի դիմադրությունը չի կարող կտրուկ փոխվել, ժամանակի հաստատունն ավելացնելու համար, որը թույլ է տալիս ավելի երկար պահել լիցքը, մենք կարող ենք բարձրացնել կոնդենսատորների հզորությունը ՝ դրանք միացնելով 26 AWG լարին զուգահեռ: Ընտրված կոնդենսատորի երկայնքով ժապավենը ցույց է տալիս բացասական նշան (-), ինչը նշանակում է, որ դրան ամենամոտ դիրքը բացասական սյունն է: Միացրեք դրանք մի կոնդենսատորի բացասական դիրքը հաջորդի բացասական դիրքին զուգահեռաբար: Կրկնեք դրական գրառմամբ: Սա համարժեք է 1 «մարտկոցի» ՝ որպես էներգիայի աղբյուր օգտագործելուն, իսկ հզորությունը `կոնդենսատորների թվի հանրագումարը, որը դուք ընտրում եք միացնել:

Նշում. 3 կոնդենսատոր կարող է բավարար չլինել լիցքը պահելու համար, կարող եք ավելին ավելացնել ձեր սրտով:

Քայլ 9. Կոնդենսատորների լիցքավորում (1)

Իմ ընտրած կոնդենսատորները կարող են պահել առավելագույնը 450 վոլտ: Այս կոնդենսատորները լիցքավորելու համար մենք դրանց վրա 450 վոլտ ենք կիրառում `օգտագործելով պատի վարդակից մատակարարվող էներգիան:

ԿԱՐԵՎՈՐ. Ստուգեք ձեր երկրի կողմից մատակարարվող լարումը: Այն կլինի 120 կամ 220 վոլտ AC: Կանադայում այն 120 վոլտ է, ինչը նշանակում է, որ մենք պետք է այն մոտավորապես բազմապատկենք 4 -ով ՝ հասնելով 450 վոլտի:

Օգտագործելով ալիգատորների 2 ամրակներ, միացրեք հոսանքի լարի ծայրերը մեկ տրանսֆորմատորին 0 և 120: Օգտագործելով ևս 2 ալիգատոր սեղմիչներ, միացրեք սեղմակների ծայրերը տրանսֆորմատորի մյուս ծայրին 0 և 220: Այս հարաբերակցությունը կբազմապատկի լարումը պատից 1.8 -ով:

Միացրեք առաջին տրանսֆորմատորից եկող ալիգատորների ամրակների ծայրերը երկրորդ տրանսֆորմատորին `0 և 120: Օգտագործելով ևս 2 ալիգատոր սեղմակներ, միացրեք սեղմակների ծայրերը տրանսֆորմատորի մյուս ծայրին` 0 և 220: Սա կրկին բազմապատկելու է լարումը 1.8 -ով `ընդհանուր 3.6 -ով:

Քայլ 10. Կոնդենսատորների լիցքավորում (2)

ԿԱՐԵՎՈՐ. Մի դիպչեք հոսանքի լարի ծայրերին, այլապես կհոսանքահարվեք: Փաթաթեք լարերը, օգտագործելով էլեկտրական ժապավեն, որպեսզի չկարողանաք դիպչել դրանց: Մի շոշափեք նաև տրանսֆորմատորին միացած ալիգատորների սեղմակների ծայրերը:

Քայլ 11: Կոնդենսատորների լիցքավորում (3)

Փորձարկեք երկրորդ տրանսֆորմատորի ծայրերին միացված ալիգատորային ամրակների ծայրերից մուլտիմետրով լարվածությունը 450V AC- ից բարձր պարամետրերում (V- ի կողքին փխրուն գիծ, այլ ոչ թե ուղիղ գիծ): Լարը պատին միացնելիս սպասվածից ցածր կլինի լարերի դիմադրության և միացված ամեն ինչի պատճառով:

Քայլ 12. Կոնդենսատորների լիցքավորում (4)

Քանի որ պատից եկող հզորությունը AC է, և կոնդենսատորները պետք է լիցքավորվեն DC հզորությամբ (այն ծայրերում ունի դրական և բացասական բևեռականություն), մենք օգտագործում ենք կամրջի ուղղիչ ՝ AC հոսանքը DC փոխելու համար: Միացրեք ալիգատորների ամրակների ծայրերը երկրորդ տրանսֆորմատորից կամրջի ուղղիչի 2 միջին կապումներին ՝ համոզվելով, որ ալիգատորների սեղմակները չեն դիպչում մյուս բոլոր կապումներին:

Քայլ 13. Կոնդենսատորների լիցքավորում (5)

Կամրջի ուղղիչի արտաքին կապում վերևում գտնվող խորհրդանիշը կլինի կամ + կամ -: Սրանք միացրեք կոնդենսատորների + և - ծայրերին ՝ օգտագործելով ևս 2 ալիգատոր սեղմակներ:

Քայլ 14. Կոնդենսատորների լիցքավորում (6)

Միացրեք հոսանքի լարը պատին և սպասեք մոտ 30 վայրկյան, մինչև կոնդենսատորները ամբողջությամբ լիցքավորվեն: Անջատեք հոսանքի լարը:

ԿԱՐԵՎՈՐ. Մի դիպչեք կոնդենսատորների երկու ծայրերին միաժամանակ, հակառակ դեպքում դա կարող է վնասել: Ստուգեք ՝ արդյոք կոնդենսատորներն ամբողջությամբ լիցքավորվա՞ծ են մուլտիմետրի միջոցով ՝ 450V DC- ից բարձր պարամետրերում (ուղիղ գիծը V- ի կողքին, այլ ոչ թե խճճված գծի):

Քայլ 15. Կոնդենսատորների լիցքավորում (7)

NOTԱՆՈԹՈԹՅՈՆ. Ստեղծված էներգիայի աղբյուրի լարումը մեծացնելու համար կարող եք միացնել կոնդենսատորները շարքով (բացասական գրառումը դրական դիրքին): Կոնդենսատորների զուգահեռ կապակցված հավաքածուներից յուրաքանչյուրի համար օգտագործեք նույն քանակությամբ կոնդենսատորներ (օրինակ. Եթե ներքևի նկարում զուգահեռաբար միացված 3 կոնդենսատոր է ընտրված, շարքը միացրեք 3 զուգահեռ կապակցված կոնդենսատորների հավաքածուներով `ընդհանուր առմամբ 6 կոնդենսատորով):):

Այս օրինակում զուգահեռ կապակցված կոնդենսատորների 2 հավաքածու միացված են 900 վոլտ հզորության աղբյուրի համար: Parallelուգահեռ միացված կոնդենսատորների յուրաքանչյուր հավաքածու կունենա 940uF ընդհանուր հզորություն:

Քայլ 16: Երկաթուղու տեղադրում

Արկը տեղադրեք գավազանի մի ծայրից վերև ՝ մագնիսի մի մասի վերևում: Կոնդենսատորի բացասական ծայրը միացրեք երկաթուղու ծայրերից մեկին ՝ նախկինում օգտագործված մարտկոցի պես ալիգատոր սեղմակով: Օգտագործելով մեկ այլ ալիգատոր սեղմիչ, միացրեք սեղմակի մի ծայրը մյուս ռելսին, իսկ մյուս ծայրը ազատ թողնելով:

Քայլ 17: Երկաթուղային հրացան արձակելը

Կոնդենսատորի դրական վերջը միացրեք ալիգատորային ամրակի ազատ ծայրին, որը միացված է մյուս ձողին, և արկը կկրակի: