Андрей Смирнов
Время чтения: ~17 мин.
Просмотров: 0

Как зажечь лампочку без электричества?

Магнитное поле катушки с током

Исследованием магнитного поля катушки занимались два известных ученых: Андре-Мари Ампер и Франсуа Араго. Они выяснили, что магнитное поле катушки полностью соответствует магнитному полю постоянного магнита (рис. 2).

Рис. 2. Магнитное поле катушки и постоянного магнита

Почему магнитные линии катушки имеют такой вид

Если через прямой проводник протекает постоянный ток, вокруг него возникает магнитное поле. Направление магнитного поля можно определить по «правилу буравчика» (рис. 3).

Рис. 3. Магнтное поле проводника

Сгибаем этот проводник по спирали. Направление тока остается таким же, магнитное поле проводника так же существует вокруг проводника, поле разных участков проводника складывается. Внутри катушки магнитное поле будет сосредоточено. В итоге получим следующую картину магнитного поля катушки (рис. 4).

Рис. 4. Магнитное поле катушки

Вокруг катушки с током имеется магнитное поле. Его, как и поле прямого проводника, можно обнаружить при помощи опилок (рис. 5). Линии магнитного поля катушки с током являются также замкнутыми.

Рис. 5. Расположение металлических опилок около катушки с током

Если катушку с током подвесить на тонких и гибких проводниках, то она установится так же, как магнитная стрелка компаса. Один конец катушки будет обращен к северу, другой – к югу. Значит, катушка с током, как и магнитная стрелка, имеет два полюса – северный и южный (рис. 6).

Рис. 6. Полюса катушки

Освещаем всё вокруг бесплатно

В основе данной идеи лежит разность потенциалов — которая имеется между нулевым кабелем в сети и землёй.

За основу берётся лишь разность в напряжении между нулём сети в двести двадцать вольт и её заземлением.

Переводя на человеческий язык, получаем следующую картину. Электрики тянут от своей станции до нас провод, который имеет три фазы и один нуль. Все провода обладают собственным сопротивлением, а значит, на них напряжение будет просаживаться. Именно это «потерянное» напряжение нам и нужно «отловить».

Методика эта вполне законна, так как никем не запрещена. Энергетики за такие эксперименты штрафами не наказывают. Да и наказывать не за что, ведь у них мы ничего не отбираем. Фазу мы даже не трогаем.

Реагируют ли счётчики на эту электрическую энергию

А тут всё от самого счётчика будет зависеть. В ходу имеется два вида электрических счётчиков. Одношунтовый и двухшунтовый. Другими словами, у них разное количество измерительных элементов. Наиболее распространён вариант, где измеряющий элемент всего один. Такая модель не считает потерянную электрическую энергию.

И сколько такая методика даёт электричества

А сколько абонентов в вашей сети и насколько мощная проводка? Как правило, получается выработать до трёх-десяти вольт. Если в систему ввести повышающий трансформатор, то светодиодная лампочка спокойно загорится. Дело в том, что повышающий трансформатор, получая ничтожную нашу энергию, отдаёт уже до ста или двухсот двадцати вольт.

Использовать можно любые трансформаторы. Например, от старых магнитофонов или радиоприёмников. Лучше, если на вторичной их обмотке будет напряжение от трёх до девяти вольт.

Самое важное во всей этой процедуре — соблюдать необходимые меры безопасности. Между нулём и трансформатором должен быть установлен или предохранитель, или выключатель-автомат на 5–10 ампер

Это позволит сохранить всю нашу конструкцию, если вдруг кто-то поменяет местами фазу и нуль.

Конечно, это случится не раньше, чем Луна упадёт на Землю, но… С нашими электриками ожидать можно чего угодно. Более вероятно, что произойдёт обрыв нулевого кабеля. На этот случай и необходим автоматический выключатель.

Естественно, работая с сетью, нужно позаботиться о безопасности — обесточить её. Даже если только с нулём работаете. И главное — хоть свет и бесплатный, а без присмотра его не нужно оставлять.

Схемы драйверов и их принцип работы

Чтобы провести успешный ремонт, необходимо четко представлять, как лампа работает. Одним из основных узлов любой светодиодной лампы является драйвер. Схем драйверов для светодиодных ламп на 220 В существует множество, но условно их можно разделить на 3 типа:

  1. Со стабилизацией тока.
  2. Со стабилизацией напряжения.
  3. Без стабилизации.

Только устройства первого типа, по своей сути, являются драйверами. Они ограничивают ток через светодиоды. Второй тип лучше назвать блоком питания для светодиодной ленты. Третий вообще как-то назвать сложно, но его ремонт, как я указывал выше, самый простой. Рассмотрим схемы ламп на драйверах каждого типа.

Драйвер со стабилизацией тока

Драйвер лампы, схему которой ты видишь ниже, собран на интегральном стабилизаторе тока SM2082D. Несмотря на кажущуюся простоту он является полноценным и качественным, да и ремонт его несложен.

Сетевое напряжение через предохранитель F подается на диодный мост  VD1-VD4, а затем, уже выпрямленное, на сглаживающий конденсатор С1. Полученное таким образом постоянное напряжение поступает на светодиоды лампы HL1-HL14, включенные последовательно, и вывод 2 микросхемы DA1.

С первого же вывода этой микросхемы на светодиоды поступает напряжение, стабилизированное по току. Величина тока зависит от номинала резистора R2. Резистор R1 довольно большой величины, шунтирующий конденсатор, в процессе работы схемы не участвует. Он нужен для того, чтобы быстро разрядить конденсатор, когда ты выкрутишь лампочку. В противном случае, взявшись за цоколь, ты рискуешь получить серьезный удар током, поскольку С1 останется заряженным до напряжения 300 В.

Драйвер со стабилизацией напряжения

Эта схема, в принципе, тоже довольно качественная, но подключать ее к светодиодам нужно несколько иначе. Как я уже говорил выше, такой драйвер правильнее было бы назвать блоком питания, поскольку он стабилизирует не ток, а напряжение.

Здесь сетевое напряжение сначала поступает на балластный конденсатор С1, снижающий его до величины примерно 20 В, а затем уже на диодный мост VD1-VD4. Далее выпрямленное напряжение сглаживается конденсатором С2 и подается на интегральный стабилизатор напряжения. Снова сглаживается (С3) и через токоограничивающий резистор R2 питает цепочку светодиодов, включенных последовательно. Таким образом, даже при колебаниях сетевого напряжения ток через светодиоды останется постоянным.

Отличие этой схемы от предыдущей как раз в данном токоограничивающем резисторе. По сути, это схема светодиодной ленты с балластным блоком питания.

Драйвер без стабилизации

Драйвер, собранный по этой схеме, – чудо китайской схемотехники. Тем не менее, если в сети напряжение нормальной величины и не сильно скачет, он работает. Устройство собрано по простейшей схеме и не стабилизирует ни ток, ни напряжение. Оно просто понижает его (напряжение) до примерной нужной величины и выпрямляет.

На этой схеме ты видишь уже знакомый тебе гасящий (балластный) конденсатор, зашунтированный для безопасности резистором. Далее напряжение поступает на выпрямительный мост, сглаживается конденсатором обидно малой емкости – всего 10 мкФ – и через токоограничивающий резистор поступает на цепочку светодиодов.

Что можно сказать о таком «драйвере»? Поскольку он ничего не стабилизирует, напряжение на светодиодах и, соответственно, ток через них напрямую зависят от входного напряжения. Если оно завышено, то лампа быстро сгорит. Если «скачет», то будет мигать и лампочка.

Такое решение обычно используется в бюджетных лампах китайских производителей. Назвать его удачным, конечно, сложно, но оно встречается довольно часто и при нормальном напряжении в сети может работать достаточно долго. Кроме того, такие схемы легко поддаются ремонту.

Что понадобится для изготовления «вечного» фонаря

Для изготовления вечного фонарика из магнита понадобятся такие материалы:

  • Два больших круглых ферритовых магнита и два магнита поменьше. Я взял магниты от старых советских динамиков, которые стояли в большом ламповом радиоприёмнике. Кто ещё помнит такие, то наверняка старикан из прошлого века, к сожалению, в нынешнем столетии, ламповой радиотехники практически не осталось, поэтому многие меня могут не понять.
  • Кусок фанеры или другого материала, например, пластика, на котором будет размещён чудо-фонарь из магнитов;

  • Двигатель, который будет вырабатывать электрическое напряжение. Идеальным вариантом для вечного фонаря является небольшой шаговый двигатель, взятый из старого принтера. Такой двигатель может вырабатывать напряжение в 5-10 Вольт. Однако его вполне достаточно для того, чтобы запитать небольшой светодиодный фонарик.
  • Светодиоды, можно взять один или несколько небольших светодиодов, таких, которые установлены в карманные фонари. Я вытянул целый светодиодный ряд с отражателем из карманного фонарика.

Кроме того, потребуется клей пистолет, прямые руки, а также, кое-какие другие детали. Рассмотрим подробно процесс изготовления вечного фонаря из советских магнитов.

Гусеничный экскаватор Xiaomi

Действующая модель экскаватора состоит из 900 деталей, полностью совместимых с Lego Technic, которые изготовлены из прочного и безопасного ABS-пластика высокого качества. Они расфасованы по отдельным пакетам и снабжены двухтомной инструкцией. С помощью взрослого дети 6–9 лет смогут собрать модель за пару вечеров.

Размер экскаватора — 44 × 15 × 15 см, он оснащён подвижными узлами, полностью имитирующими его работу в ручном режиме. Вращая рукоятки, можно поднимать и опускать стрелу, набирать лёгкие предметы в ковш и поворачивать кабину. Гусеницы также подвижны и позволяют преодолевать сложный рельеф.

Цена: 4 218 рублей.

Картофель не для еды, а для света

Вероятно, кто-то из вас уже проделывал подобный опыт в школе, когда при помощи одного лишь картофельного клубня получалась электрическая энергия. Учёные из Израиля пришли к выводу, что мощность электричества будет намного больше, если картофель предварительно отварить. Овощ распространён во всём мире и благодаря исследованиям стало понятно, что один лишь клубень может обеспечить вполне достаточное количество электроэнергии на целых тридцать дней.

Чтобы заставить светиться лампочку, необходимо:

  • отварить четыре картофелины (не забыть их потом охладить);
  • взять четыре провода из меди либо монеты из аналогичного металла;
  • подготовить длинный кабель;
  • обзавестись четырьмя проводами из цинка или любыми предметами из цинка;
  • приобрести лампу на светодиоде мощностью не более 2,5 Вт;
  • взять несколько скрепок.

Чтобы сделать картофель более устойчивым, обрежем одну его сторону. Так он будет прочно лежать на тарелке либо подносе. В каждой картофелине разместим медный и цинковый элемент.

Нужно постараться оба элемента разнести друг от друга на некоторое расстояние. Если используете монеты, то заранее нужно подготовить для них прорези. Если в наличии имеются зажимы «крокодильчики», то закрепите их на каждом конце кабеля. Как вариант, можно зачистить небольшой участок кабеля с двух сторон и закрепить скрепку.

Если вдруг скрепки не найдётся, то можно обойтись просто зачищенным с двух сторон кабелем. Медный элемент на каждой картофелине соединяем с цинковым элементом в другой, стараемся сохранить однотипность всех соединений. В итоге все клубни будут соединены кабелем в круг.

А теперь в общую цепь подключаем светодиодную лампу. Просто берём один из проводов, который отходит от медного элемента, и вместо того, чтобы соединять его с цинковым — соединяем с лампой. Аналогично поступаем и с проводом от цинкового элемента соседнего клубня. Таким образом, цепь мы замыкаем. По логике лампа должна начать гореть.

Если же этого не последовало, значит, просто переподсоединяем кабели в другом направлении. По этому же принципу можно сделать так, чтобы лампочка горела, при помощи других продуктов. Источники света работают на лимонах и апельсинах. Да и вообще всё, что содержит в себе кислоту, способно зажечь лампочку.

Мини-компьютер Chuwi

Мини-компьютер с четырёхъядерным процессором Intel Celeron J4115 (1,5–2,5 ГГц), графическим контроллером Intel UHD Graphics 600 и 6 ГБ оперативной памяти LPDDR4. Также внутри установлен eMMC-накопитель ёмкостью 128 ГБ. Для охлаждения системы используются медный радиатор и кулер.

Для беспроводной связи в мини-ПК есть модули Bluetooth 5.0 и Wi-Fi 802.11ac. Подключить периферийные устройства можно с помощью двух портов USB-A 3.0, одного USB-C, одного HDMI и мини-джека 3,5 мм. Для карт microSD предусмотрен картридер.

Размеры компьютера — 63 × 63 × 43 мм. Весит миниатюрный ПК всего 127 г. Chuwi LarkBox можно установить на задней панели монитора с помощью крепления VESA, превратив его в моноблок.

Эта модель позволит без проблем работать в офисных приложениях, смотреть фильмы в 4K-разрешении и потянет нетребовательные к начинке игры. На компьютер предустановлена операционная система Windows 10. Есть быстрая и бесплатная доставка из России.

Цена: 18 260 рублей.

Разоблачение конструкций на магнитах

Частенько в интернете выкладывают «работающие» конструкции на магнитах. Один вариант — «если взять 2 магнита одноимёнными полюсами друг к другу, то они будут отталкиваться». Логично. Теперь «финт ушами» — «надо эти магниты расположить на диске под углом, чтобы они вечно отталкивались друг от друга».

Я не поленился собрать конструкцию наподобие той, которую запатентовал Лазарев Микола Васильович в роли «НЛО» (патент и перевод на русский язык). В патенте указаны большие магниты, а потому они не монолитны, кусками. Чтобы исключить дёрганность, кусков на одной стороне больше на 1 или 2, чем на другой стороне. У меня была возможность по одной стороне применить сплошной магнит, потому плавность там была бы 100%. В итоге я лишний раз убедился в том, что такая конструкция сдвинется в устойчивое положение и вращаться не намерена:

Ниже рекламный ролик с «фейковыми» устройствами, в том числе и тем, которое ещё ниже опровергнуто:

Вот ещё одно опровержение подобных «магнитных двигателей»:

Магниты могут только одноразово притянуться или оттолкнуться. Ближайший аналог — пружина. Если изменить её состояние, она будет стремиться вернуться в исходное состояние. Растянули — будет стремиться сжаться. Аналог — 2 магнита с разноимёнными полюсами друг к другу. Сжали пружину — аналогично, как если 2 магнита приблизить друг к другу одноимёнными полюсами. Любую магнитную конструкцию замените пружинами — моделирование будет довольно точным. Пружины вернутся в исходное положение, и система будет статичной.

Если вы видите конструкцию, где «бесконечное» движение магнитов только за счёт постоянных магнитных полей — перед вами наглая ложь. Применяют различные хитрости в виде «проводов в рукавах», феном за спиной (смешно было наблюдать, как к обычному вентилятору прикладывают магнит, и тот начинает крутиться без электричества — а покажите тот же вентилятор, но без лопастей!), тайной проводкой под столом с герконом, электромагнитными наводками от генераторов переменных ЭМ-полей, да и просто двигателями в неприметной коробочке рядом (вариант — скрытный двигатель отсоединяют после разгона, после чего камера меняет ракурс, чтобы показать, что на другом конце вала ничего нету). Очень показательно, когда такие «вечные двигатели» МГНОВЕННО зажигают лампочки (фейкеры — возьмите на вооружение!). Умиляет, как «серьёзно» «изобретатели» подходят к показному обслуживанию своего «агрегата», сколько труда вкладывают в вычурность самой конструкции.

Есть ещё одна область, где якобы можно получать «свободную энергию» от магнитных конструкций. Там уже более «научный» подход. Рассуждения такие. Если на магнит повесить катушку, а магнит «размыкать» некой пластинкой (пластинка маленькая, для её перемещения много энергии не требуется), которая будет «экранировать магнитный поток», то тогда в катушке будет наводиться ЭДС за счёт изменения силы магнитного поля. На выходе будет энергии многократно больше, чем потребуется на простое перемещение лёгкой пластинки. Логично. И тоже не поленился собрать. Столкнулся с тем, что этот экран не только экранирует магнитые потоки, но и сам с ними прекрасно взаимодействует. И приходится значительные усилия прикладывать к этой пластинке, чтобы замыкать или размыкать магнитный поток. В итоге получается банальный электрогенератор с низким КПД. Схему приводить не буду, в сети их полно. Эксперимент проводился давно, видеоматериалов нету.

Потому, если вы видите в магнитной конструкции некие «размыкатели магнитного поля», знайте, перед вами обычный генератор с необычным приводом. Даже если в конструкции будет заложена симметричность, где 2 пластинки в 2 разных контурах работают в противофазе и друг друга компенсируют, то и в этом случае прорыва не будет — та пластинка, которая активно экранирует магнитный поток, гораздо сильней другой пластинки, которая вынута из другого магнитного потока. Даже если умудритесь компенсировать чем-либо действие магнитного поля на магнитный экран, то этим только чуть улучшите КПД этого электрогенератора. Но как только приложите электронагрузку на этот генератор, так резко усилится действие магнитного поля на магнитный экран в сторону противодействия. Всё будет ровно также, как и с обычным электрогенератором, который без нагрузки тоже будет легко вращаться. Чудес не ждите.

Лучшие умные часы для детей с Aliexpress

Многие производители сегодня выпускают полноценную технику для детей

От стандартных умных часов подобные девайсы отличаются более лёгким и красочным дизайном, отсутствием строгих форм в конструкции, повышенной надёжностью, благодаря которой неосторожное использование гаджета не сказывается на его работоспособности, и отсутствием ненужных функций. Конечно же, цена таких умных гаджетов тоже ощутимо ниже, чем на носимую электронику для взрослых пользователей

Сейчас на рынке можно найти немало хороших умных часов для детей. Однако среди них мы отобрали три наиболее интересных девайса.

HUAY Q528

Первые детские умные часы с АлиЭкспресс в категории представлены решением от бренда HUAY. Это одно из самых доступных решений, но, вместе с этим, оно лишено ряда полезных возможностей. Среди наиболее важных можно выделить отсутствие защиты от воды, которая присутствует в двух следующих моделях. Модель Q528 оснащается сенсорным дисплеем с диагональю 1.44 дюйма, модулем GPS и лотком под SIM-карту.

В отзывах о смарт-часах покупатели отмечают удобство функции SOS, для которой достаточно на 3 секунды зажать физическую кнопку на корпусе. После этого родители, смогут слышать всё, что происходит рядом с ребёнком. Предлагает девайс и функцию удалённого контроля, а при необходимости взрослые даже могут отследить историю перемещений.

Достоинства:

  • встроенный фонарик;
  • опция SOS;
  • прочность и надёжность;
  • качественный сенсорный дисплей;
  • возможность задать игровую зону, при перемещении ребенка за нее срабатывает оповещение;
  • удалённый контроль через часы;
  • простое и понятное приложение для смартфона;
  • встроенный GPS-трекер.

Недостатки:

нет защиты от воды.

Funelego SeTracker PK DF25

Следующее место занимают одни из лучших умных часов для ребёнка, созданные компанией Funelego. Они работают на базе энергоэффективного чипа МедиаТек МТК2503, оснащаются неплохим 1.44-дюймовым дисплеем и камерой на 1.3 МП, необходимой не только для контроля ребёнка, но и отслеживания обстановки при возникновении чрезвычайных ситуаций. В девайсе имеется русская локализация, выполненная на вполне приемлемом уровне. Класс защиты от воды в детских часах Funelego соответствует стандарту IPX7. Это значит, что тестирование на защищённость от проникновения в корпус мелких частиц (пыль, песок и прочее) устройство не проходило, а вода гаджету не страшна даже при кратковременном погружении на глубину до 1 метра. Если ваш ребёнок ходит на плавание, то такая защищённость будет очень полезна.

Достоинства:

  • влагозащита IPX7;
  • функции звонков и чата;
  • отслеживание перемещений;
  • встроенная камера на 1.3 МП;
  • хорошая автономность;
  • большой и качественный экран.

Mafam DF25

Смарт-часы для детей от Mafam – это самое надёжное решение в категории. Защита по стандарту IP68, а также чрезвычайно прочный браслет и корпус позволяют не беспокоиться о повреждении устройства ребёнком. Девайс располагает лотком под СИМ-карту, GPS, Wi-Fi, а также микрофоном и динамиком, позволяющими контролировать ребёнка и общаться с ним.

Противоударные смарт-часы Mafam оснащены ёмким аккумулятором на 420 мАч и экраном размером 1.22 дюйма с разрешением 240х240 точек. В режиме ожидания гаджет способен проработать до 3 суток, а при активном использовании его вполне хватит на учебный день. Из других полезных функций устройства можно отметить возможность установки виртуальной зоны, за которую не может выходить ребёнок (при её пересечении приходит оповещение; точность определения местоположения с погрешностью 5-10 метров), отслеживание перемещений и общение с ребёнком при помощи чата либо звонков.

Плюсы:

  • образцовая по надёжности сборка среди детских умных часов;
  • неплохой, пусть и не самый большой экран;
  • большая батарейка и хорошая автономность;
  • многообразие функций;
  • простота управления;
  • можно общаться с ребёнком голосом и текстом;

Минусы:

небольшие сложности в настройке.

Бесплатное электричество из картошки в домашних условиях

Не стоит путать, думая, что именно картофель вырабатывает электричество. Если было бы именно так, то все бы мы очень пострадали, жаря картошку или готовя из неё другие вкусности. Электричество в картофеле вырабатывается благодаря химическому процессу, и некоторым другим элементам, без которого ничего бы не получилось.

В первую очередь это: медь, цинк, кислота. Именно через цинк электроды утекают. В картошке же существует благоприятная среда, успешно созданная кислотами.

Итак, чтобы собрать батарейку из картошки, для ознакомительных целей, разумеется, потребуются следующие расходные материалы:

Картофель;
Медный одножильный провод. Сечение кабеля лучше выбирать как можно больше;
Цинковые метизы. Можно взять, например, оцинкованные гвозди или саморезы

Проволока также подойдёт, но крайне важно, чтобы в ней присутствовал цинк.

Используем оцинкованный гвоздь для минусового контакт (анода), а медный провод для плюсового контакт (катода). Вставим оцинкованный гвоздь с одной стороны картошки, а конец зачищенного медного провода, с другой стороны.

Проведём замеры напряжения и увидим на дисплее мультиметра несколько милливольт. Чтобы увеличить значения напряжения, подключим последовательно 2-3 картофелины — напряжение возрастёт до 1,5 Вольт. Данного напряжения уже хватит для того, чтобы запитать светодиод от небольшого карманного фонарика.

Таким образом, можно получить бесплатное электричество из картошки. Чем больше картошки, тем больше показатели напряжения будут. Кстати, поднять их ещё в несколько раз, можно используя не сырой, а отваренный картофель, заполнив им корпус от старой батареи R20 или любую другую конструкцию.

Применение катушки с током в технике

На электрических схемах катушка обозначается следующим образом:

Рис. 7. Обозначение катушки на схемах

Катушки с током широко используют в технике в качестве магнитов. Они удобны тем, что их магнитное действие можно изменять в широких пределах.

Магнитное поле катушки велико по сравнению с магнитным полем проводника (при одинаковой силе тока).

При пропускании тока через катушку вокруг нее образуется магнитное поле. Чем больший ток протекает по катушке, тем сильнее будет магнитное поле.

Его можно фиксировать с помощью магнитной стрелки или металлической стружки. Также магнитное поле катушки зависит от количества витков. Магнитное поле катушки с током тем сильнее, чем больше число витков в ней. То есть мы можем регулировать поле катушки, изменяя количество ее витков или электрический ток, протекающий по катушке.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации