Convertisseur mécanique

L'homme moderne est habitué à utiliser l'énergie électrique partout. Il est difficile pour nous d’imaginer le manque d’électricité sur lequel repose la plupart de nos vies. Mais vous êtes-vous déjà demandé d'où cela venait? Qu'est-ce qui déplace les particules invisibles, les forçant à travailler pour le bénéfice de l'homme?
Les Grecs anciens ont deviné la présence d'une force invisible qui met en mouvement certains objets. Cependant, le véritable début de ce sujet ne concerne que la période d'industrialisation du XIXe siècle. C'est alors que le célèbre scientifique Michael Faraday a découvert le phénomène de l'induction électromagnétique, ce qui explique l'apparition d'un courant électrique dans un champ magnétique lorsqu'un conducteur y est déplacé. Aujourd'hui, nous vous suggérons de tester cette théorie par expérience.
L’essence de l’expérience est la fabrication d’un convertisseur électromécanique basé sur un moteur à courant continu qui fera tourner les aimants dans le cadre de l’inducteur. Grâce à l'excitation des champs magnétiques et à l'apparition de CEM électromagnétiques à la sortie, nous obtenons un courant électrique. L'expérience est également intéressante en ce que les valeurs de tension obtenues seront supérieures à celles dépensées pour le fonctionnement du moteur. Mais les premières choses d'abord.

Matériaux - Outils

• Moteur à courant continu à 3 V;
• Aimants en néodyme carrés 10x8 mm;
• Tige d'acier avec une section de 2-3 mm;
• Fil de cuivre dans une isolation vernie;
• Morceaux de plastique;
• Batterie 3,7 V;
• Câblage en cuivre, thermorétractable;
• Superglue.

Parmi les outils avec lesquels nous devons travailler: un fer à souder avec soudure, un briquet, un couteau, une pince avec une pince. Un testeur est nécessaire pour ceux qui souhaitent mesurer la tension de sortie sur le convertisseur.

Nous assemblons un convertisseur de tension électromécanique

À partir de la tige en acier, nous fabriquons deux petits cadres du stator. Nous plions le contour avec des pinces, coupons l'excès. Les extrémités des bobines doivent également être pliées (photo).
Nous connectons les cadres à la colle et mettons le thermorétractable au centre. Nous le réchauffons avec un briquet et obtenons ainsi un noyau isolé de la bobine.
Pour le bobinage, nous utilisons un fil de cuivre mince avec une isolation vernie. Il doit être enroulé autour de la zone isolante. Le nombre de tours est de 600.
À la fin de l’enroulement, nous laissons les deux extrémités de la bobine - initiale et finale. Nous retirons l'isolant en le brûlant avec un briquet ordinaire. Ce sera un stator.
Nous avons placé sur un arbre moteur une paire de guides faits de pièces en plastique pour aimants au néodyme sur de la colle. Nous les plaçons sur les côtés opposés de l'arbre pour augmenter la zone de contact avec les aimants.
Nous attachons des aimants en néodyme à l’arbre sur de la colle. Veuillez noter qu'ils ne peuvent se connecter que dans des conditions de polarité différente. Ce sera le rotor de notre convertisseur.
Nous avons coupé deux bandes de plastique mince dans la taille du moteur et du cadre. Ils peuvent être légèrement pliés, réchauffant le milieu avec un briquet.
Collez les bandes sur le corps du moteur. Ensuite, nous fixons le cadre du stator de manière à ce que ses extrémités ouvertes, sans toucher les aimants, soient placées au centre du rotor.
Notre micro-convertisseur le plus simple est prêt. Il reste à connecter le moteur en soudant ses extrémités avec des contacts et à compléter le circuit avec une batterie. Une pile au lithium ordinaire d'un ordinateur portable de 3,7 V convient comme pile d'alimentation.
Les mesures effectuées par le testeur montrent la tension de sortie, un ordre de grandeur supérieur à la tension d'entrée, ce qui signifie qu'un tel circuit fonctionne parfaitement.

Conclusion

En toute justice, il convient de noter que les convertisseurs électromécaniques sont une chose du passé avec l'avènement des circuits électroniques et des transistors. Aujourd'hui, vous pouvez acheter des modules élévateurs de tension prêts à l'emploi qui vous permettent d'obtenir des valeurs élevées d'environ 50 V à partir d'une batterie ordinaire de 3,2 à 3,7 V. Ils sont silencieux, compacts et rationnels, car ils vous permettent d'alimenter des appareils à 12 et 24 V comme les refroidisseurs et les moteurs pas à pas avec une seule batterie!