Neste artigo vamos construir um circuito de lanterna Faraday usando apenas um conjunto bobina/ímã que não requer bateria. Não é energia livre, mas converte o movimento oscilatório em eletricidade, que pode alimentar a lanterna por alguns minutos. Esta lanterna será útil em situações de emergência onde não há acesso a eletricidade ou baterias.
Detalhes de construção:
O princípio usado neste projeto de lanterna foi descoberto por Michael Faraday, quando ele provou que quando um ímã era movido dentro de um condutor enrolado, a eletricidade era gerada no condutor.
O mesmo conceito é implementado neste projeto em que um ímã é movido rapidamente dentro de uma bobina de cobre forçando os elétrons a fluir através do fio e gerando a eletricidade necessária para a iluminação do LED. Neste projeto, vamos um passo adiante e o aprimoramos com um circuito ladrão de joule e um super capacitor para produzir maior quantidade de brilho sustentado no LED.
O coração deste circuito de lanterna Faraday aprimorado é o supercapacitor que pode carregar e descarregar a uma taxa maior do que as baterias recarregáveis tradicionais. A energia é gerada pelo movimento oscilatório da nossa mão, que move os ímãs para frente e para trás, o que induz potencial na bobina.
Diagrama de circuito
A tensão induzida na bobina é alimentada ao supercapacitor, carrega e acende um LED de 0,5 Watt por alguns minutos. Um cano de PVC ou similar pode ser usado para o corpo da lanterna, mas certifique-se de que seja feito de um material resistente e que não se desgaste facilmente.
Uma bola de algodão ou material macio similar deve ser colocado na parte superior e inferior da lanterna para uma parada suave do ímã durante o carregamento da tocha.
Os ímãs são ímãs redondos de neodímio empilhados entre si que dão forma cilíndrica, cerca de 10 deles são suficientes.
Especificação da bobina:
A bobina é parte vital do circuito da lanterna de manivela que carrega o supercapacitor. Tente fazer o mais limpo possível.
• A bobina deve ser de fio de cobre esmaltado com 0,5mm de diâmetro.
• A bobina deve ser enrolada em 3 cm ao longo do tubo e fazer 0,5 cm de espessura com múltiplas camadas.
• Certifique-se de que a bobina fique bem apertada e proteja-a com fita isolante ou algo similar.
O supercapacitor sozinho não é suficiente para acender um LED, a tensão pode cair em breve e a energia restante armazenada no capacitor ficar sem uso. Então, vamos utilizar o circuito ladrão de joule, que aumenta a energia restante no supercapacitor, o que dá vida extra ao LED.
O design:
O circuito de lanterna de Faraday proposto consiste em uma bobina geradora que é estática e gera energia para o supercapacitor. A tensão induzida é corrente alternada devido ao movimento oscilatório; um retificador de ponte é utilizado para converter em tensão DC para carregar o supercapacitor. Este circuito resume o circuito de carregamento.
O circuito de driver de LED é um circuito ladrão de joule normal, que recebe baixa tensão do supercapacitor e a aumenta para o LED.
Para uma iluminação LED mais longa, use dois LEDs brancos padrão de 0,5 mm em série em vez de um LED de 0,5 Watt.
Certifique-se de desligar a lanterna antes de agitá-la (carregar).
Não use supercapacitor com mais de 1,5 Farad, pois pode demorar mais tempo de carregamento e pode não ser adequado para este projeto. Certifique-se de que a tensão nominal esteja em torno de 5,5V, usar um valor mais baixo pode sobrecarregar o capacitor.
Lista de peças
- 1 sem LED de 3,3 V de 1/2 watt ou você também pode experimentar um LED de alto brilho de 20 mA 3,3 V para menor consumo e alto brilho, mesmo com agitação lenta.
- 1 não 2,2 k resistor 1/4 watt
- A bobina do alternador mostrada no lado esquerdo é construída enrolando muitas camadas de fio de cobre super esmaltado sobre um molde plástico de 12 mm de diâmetro e 30 mm de comprimento, até que a espessura total das camadas do fio se torne 5 mm de espessura sobre o molde. A bitola ou espessura do fio pode ser de 0,3 mm.
- A bobina de ladrão de joule do lado direito pode ser construída enrolando duas voltas separadas sobre um pequeno núcleo de anel de ferrite. O fio pode ser de cobre super esmaltado com 0,3 mm de espessura. Lembre-se ao unir os dois enrolamentos com o circuito do transistor, pode haver um problema de polaridade. Uma polaridade errada impedirá que o LED acenda, se isso acontecer, você pode simplesmente tentar trocar as conexões do enrolamento no lado do resistor de 2k, e isso resolverá imediatamente o problema.
- 1 sem transistor BC548 ou BC547
- 4 nos 1N4148 diodos.
- 1 sem super capacitor, ou você pode tentar inicialmente um capacitor comum de 100uF / 10V também.
- 1 não Ímã de cilindro de neodímio, diâmetro de 10 mm. x 15mm de espessura
- 1 sem interruptor ON/OFF que é opcional
Hashtags: #Lanterna #Faraday #Simples #Diagrama #Circuito #Funcionamento
FONTE
Nota: Este conteúdo foi traduzido do Inglês para português (auto)
Pode conter erros de tradução
Olá, se tiver algum erro de tradução (AUTO), falta de link para download etc…
Veja na FONTE até ser revisado o conteúdo.
Status (Ok Até agora)
Se tiver algum erro coloque nos comentários