Möchten Sie eine Farady Taschenlampe für Ihr Engineering-Projekt erstellen, haben aber keine Ahnung davon?
Nun, Ihre Suche ist zu einem Ende gekommen – wie dieser Artikel für Sie ist.
Sie sollten jedoch wissen, dass die Farady Taschenlampe mechanisch angetrieben wird. Und es kommt mit einem komplexen Design – wenn man bedenkt, dass es sich von normalen elektronischen Schaltungen unterscheidet.
Aber Sie müssen sich keine Sorgen machen. Wir sind hier, um es Ihnen super einfach zu machen.
Aus diesem Grund haben wir diesen Artikel erstellt, um Ihnen alles zu zeigen, was Sie über die Farady-Taschenlampe wissen sollten und wie Sie eine machen, indem Sie in die Kugel beißen.
Fangen wir also an.
Was ist eine Farady Taschenlampe?
Die Farady Taschenlampe ist ein Produkt, das mit Michael Faradas Induktionsgesetz arbeitet. Die Taschenlampe erhält ihre Kraft also aus der Speicherung der kinetischen Kraft, die Sie beim Schütteln erzeugen.
Außerdem zwingt der Prozess des Schüttelns der Taschenlampe die Auf- und Abwärtsbewegung des eingebauten Magneten durch eine Spule. Dieser Prozess erzeugt Strom, insbesondere in Notfällen.
Außerdem finden Sie dieses Produkt in verschiedenen Notfallkits, da es keine Batterien benötigt, um zu funktionieren. Sie müssen sich also keine Sorgen um die Haltbarkeit der Batterie machen – mit dieser Taschenlampe.
Faraday Taschenlampe
Die Farady Taschenlampe ist einfach mechanisch und hat weniger bewegliche Teile als handgekurbelte Taschenlampen. Leider, so unglaublich das klingt, kann man es nicht für alles verwenden.
Zum Beispiel können Sie nur etwa fünf Minuten Licht bekommen, wenn Sie die Taschenlampe 30 Sekunden lang kontinuierlich schütteln. Sie können jedoch eine unbegrenzte Lichtzufuhr erhalten, indem Sie es nach 2-3 Minuten gebrauch 10-15 Sekunden lang schütteln.
Die Farady Taschenlampe ist nicht sehr aufschlussreich. Aber es ist hell genug, um Ihnen in Notfällen zu helfen.
Aus diesem Grund wird die Farady-Taschenlampe meist als Notlicht dargestellt – was es praktisch macht, langfristig in der Nähe zu bleiben.
Außerdem dienen diese Taschenlampen als Lernspielzeug für die formale Bildung. Zum Beispiel ist die Faraday Taschenlampe eine großartige Möglichkeit, Schülern die Prinzipien der elektromagnetischen Induktion beizubringen.
So kommen Farady Taschenlampen meistens mit transparenten Körpern. Und es ermöglicht Ihnen oder den Schülern, den Magneten zu beobachten, der sich durch die Spule bewegt, um Strom zu erzeugen.
Wie funktioniert eine Farady Taschenlampe?
An der Oberfläche erzeugt die Farady-Taschenlampe Strom, wenn Sie sie schütteln. Das ist zwar richtig, aber viel tiefgreifender als das, was Sie denken.
Im Wesentlichen benötigt eine Farada-Taschenlampe die folgenden wesentlichen Komponenten, um korrekt zu funktionieren:
Coiled Wire: Eine Spule aus Kupferdraht mit 300 Schleifen ist für das Design der Faraday-Taschenlampe unerlässlich
Rollen aus gewickelter Kupferdraht
Neodym-Magnet: Die Taschenlampe benötigt einen starken Magneten, um Strom zu erzeugen, und Sie können einen riesigen Magneten oder Stapel kleiner Magnete verwenden, die miteinander verbunden sind
Neodym-Magnete
Gleichrichter: Er ist auch entscheidend für die Umwandlung des Wechselstroms in einen Gleichstrom
Gleichrichter
LED: Die Leuchtdiode ist das Bauteil, das leuchtet, wenn elektrischer Strom durch sie fließt
LED-Streifen
Kondensator: Diese elektrische Schaltungskomponente ist für die vorübergehende Speicherung mechanischer Energie verantwortlich
Kondensatoren
Schalter: Mit dem Schalter können Sie zwischen dem Lademodus des Kondensators und dem Versorgungsmodus wechseln
Wie es funktioniert
Das Design der Farady-Taschenlampe verfügt über einen linearen elektrischen Generator. Dieser Generator versorgt den Kondensator mit Strom, der als Batterie fungiert, wenn Sie die Taschenlampe vertikal schütteln.
Um Also, um Strom zu erzeugen, müssen Sie den Neodym-Magneten in der Kupferspule von Wire hin und her schütteln. Dieser Prozess erzeugt einen induzierten Wechselstrom (Wechselstrom) – weil sich der Magnet von rechts nach links bewegt. Der induzierte Strom fließt also durch die rechte Seite der Spule. Wenn es von links nach rechts schüttelt, fließt der Strom durch die linke Seite der Spule.
Der Gleichrichter ist praktisch, wenn es um die Stromversorgung der Farady-Taschenlampe geht.
Übrigens hat DC (Gleichstrom) im Vergleich zu AC mehr Verwendungen in einem stromkreis. Wir brauchen also einen Gleichrichter, um die elektrischen Ströme umzuwandeln. Außerdem kann die Diodenbrücke dazu beitragen, zwei Eingangswechselströme in einen Gleichstrom zu zwingen.
Sobald der Gleichrichter seine Arbeit erledigt hat, beginnt der Kondensator aufzuladen, indem er elektrische Ladungen speichert, die durch die elektromagnetische Induktion erzeugt werden, bis Sie den Schalter ausschalten. Wenn der Kondensator vollständig aufgeladen ist (höchstwahrscheinlich nach 30 Sekunden), überträgt der Kondensator seinen gespeicherten Strom an die LED.
Wenn der Strom durch die LED fließt, beginnt er Licht zu emittieren. Das emittierte Licht stirbt also erst aus, wenn die im Kondensator gespeicherte Energie erschöpft ist.
Kurz gesagt, es ist erwähnenswert, dass nicht alle Farady Taschenlampen auf dem Markt original sind.
Einige gefälschte Versionen verwenden nicht wiederaufladbare Lithiumzellen, die den Superkondensator ersetzen. Darüber hinaus verfügen diese gefälschten Designs über gefälschte Magnete und Spulen, die beim Schütteln keinen Strom erzeugen.
Es ist also eine großartige Idee, selbst eine zu erstellen.
Aber Sie müssen wissen:
Das Entwerfen einer DIY Farady Taschenlampe kann schwierig sein. Außerdem müssen Sie die Batterien nicht aufladen oder ersetzen. Also, wenn Sie einen machen, verwenden Sie die richtigen Werkzeuge. Und wenn Sie eine kaufen, überprüfen Sie die Anzeichen einer gefälschten Faraday-Taschenlampe.
Sie können die normale Farady-Taschenlampe oder die Mini-Farady-Taschenlampe kaufen.
Wie macht man eine Farady Taschenlampe?
Jetzt ist es an der Zeit, uns die Hände schmutzig zu machen!
Hier zeigen wir Ihnen, wie Sie eine einfache Shake-Taschenlampe aus Magneten und anderen elektrischen Komponenten in diesem Abschnitt herstellen.
Aber bevor wir beginnen, hier sind die Materialien, die Sie für dieses Projekt benötigen.
Komponenten, die Sie benötigen, um Ihre DIY Farady Taschenlampe zu erstellen
Magnetdraht (vorzugsweise Kupfer)
Kondensator
PVC-Rohr (kleiner Schnitt)
Ein Satz PVC-Rohre
Neodym-Magnet
Isolierband
Isolierband
Widerstand
Eine Reihe von Widerständen
Steckbrett
Drähte
Schaltbild
Hier ist ein Bild der Strecke, mit der wir arbeiten werden:
Ein Schaltplan für eine schüttelne Taschenlampe
Zu befolgene Schritte
Wie bereits erwähnt, kann die Herstellung einer Farady-Taschenlampe schwierig sein. Wenn Sie jedoch diese Schritte ausführen, sollte der Prozess weniger komplex sein.
Schritt 1: Machen Sie Ihre Induktionsspule
Schneiden Sie zuerst ein kleines Stück PVC-Rohr – wir kommen später darauf zurück.
Aber vorher wäre es ideal zu wissen, dass die Größe des Magneten, den Sie für diese Taschenlampe benötigen, vom Innendurchmesser des Rohres abhängt. Stellen Sie also sicher, dass Sie die richtige Größe wählen.
Zum Beispiel können Sie ein PVC-Rohr mit einem Innendurchmesser von 3/4 Zoll und einer Länge von 6,5 Zoll verwenden. Aus diesem Grund würde ein 3/4-Zoll-Magnet perfekt passen. Die Länge ist nicht so wichtig, aber beachten Sie, dass der Magnet beim Schütteln kurze Strecken zurücklegen muss.
Sobald Sie Ihr PVC geschnitten haben, besteht der nächste Schritt darin, Ihren Kupferdraht um das Rohr zu wickeln. Stellen Sie dann sicher, dass Sie zwei Enden außen vor lassen – eines am Anfang und eines am Ende. Befestigen Sie diese Enden schließlich an anderen Drähten.
Wenn Sie nicht auf Stress vorbereitet sind, verwenden Sie außerdem einen Bohrer, um das Rohr zu drehen, während Sie den Draht halten. Es wird es schneller umwickeln, als es mit Ihren Händen zu tun.
Beachten Sie jedoch, dass die Anzahl der Umdrehungen die erzeugte Spannung bestimmt. Daher empfehlen wir etwa 300 Wire-Schleifen für den Job. Schließlich können Sie etwas Klebeband verwenden, um Ihre Spule zu sichern.
Schritt 2: Testen Sie die Drähte
Bevor Sie Ihre Schaltung erstellen, testen Sie die Verkabelung, um sicherzustellen, dass sie funktioniert. Testen Sie daher Ihre Spulenbaugruppe mit zwei LEDs, um zu überprüfen, ob sie Strom erzeugt.
Schließen Sie dazu die Spule und die LEDs (parallel) an Ihr Steckbrett an. Verbinden Sie dann die Enden der Spule mit isolierten Drähten, bevor Sie sie an der Steckplatine befestigen.
Schritt 3: Bauen Sie Ihre Schaltung
Nachdem Sie Ihre Spule getestet haben, ist es An der Zeit, die Schaltung zu bauen. Das erste, was hinzugefügt werden muss, ist der Brückengleichrichter.
Dann erhalten Sie vier einzelne Dioden (vorzugsweise 1N4007-Dioden) und kombinieren Sie sie zu einer Einheit. Es wird Ihnen helfen, eine LED zu beleuchten, da sich der Strom in eine Richtung bewegt.
Schließen Sie als Nächstes Ihren Widerstand an die Schaltung an und stellen Sie sicher, dass Sie die LEDs in Reihe mit dem Widerstand verbinden. Dann können Sie einen 300-Ohm-Widerstand verwenden, um dies zu erreichen.
Fügen Sie schließlich Ihren Kondensator hinzu, um die Schaltung zu vervollständigen. Der Kondensator glättet den Strom und sorgt schnell für einen gleichmäßigen Stromfluss – mit kurzen Bursts. Ohne den Kondensator würde Ihre LED blinken, anstatt stetige Lichter zu liefern.
Schritt 4: Testen der Schaltung
Schließlich ist es an der Zeit, Ihre fertige Schaltung zu testen und Ihrem Kondensator eine elektrische Ladung zu geben. So können Sie Ihrer Taschenlampe einige technische Details hinzufügen, indem Sie mechanische Verpackungen verwenden, um sie zu verbessern.
Sie können auch Magnete an beiden Enden der Röhre hinzufügen, um den Neodym-Magneten in der Röhre zu halten und Energieverschwendung zu verhindern.
Was sind die Vor- und Nachteile von Farady Taschenlampe?
Eine Farady-Taschenlampe kann ziemlich praktisch sein, aber das Produkt hat seine Nachteile. Vor diesem Hintergrund sind hier einige Vor- und Nachteile der Verwendung einer Shake-Taschenlampe:
Vorteile
Benötigt keinen Strom oder Batterien, um zu funktionieren. Stattdessen ist der Prozess rein mechanisch.
Perfekt für Notfälle
Shake Taschenlampen sind umweltfreundlich
Benachteiligungen
Sie müssen das Produkt für einige Sekunden kräftig schütteln.
Das Licht kann nach 2 oder 3 Minuten Gebrauch schwach werden
Abschließende Worte
Eine Farady Taschenlampe ist ein hervorragendes Beispiel für piezoelektrische Energie. Insgesamt hat die Taschenlampe ihren Nutzen – trotz ihrer Einschränkungen.
Zum Beispiel, wenn Sie Batterieangst haben, wäre die Farady Taschenlampe eine perfekte Alternative für Sie, da sie nicht von einem wiederaufladbaren Akku läuft. Stattdessen wird es von einem erneuerbaren elektrischen Strom abgezogen.
Achten Sie außerdem auf gefälschte Taschenlampen, falls Sie eine kaufen möchten.
Das fasst alles zusammen, was Sie über die faradaysne Taschenlampenschaltung wissen müssen.
Wenn Sie also einen für Ihre Projekte erstellen möchten, haben wir eine vollständige Anleitung bereitgestellt, um die Dinge einfacher zu machen.Zögern Sie jedoch nicht, uns zu kontaktieren, wenn Sie weitere Informationen benötigen.
