titirez Ciudate - preda fizica!

Recent, un prieten mi-a dat o jucărie ciudată. Pe cutie a fost scrisă „EULA“. Instrucțiunile au declarat că această jucărie neobișnuită, în cazul în care a pus în mișcare din nou, se va învârti fără să se oprească. În plus față de informațiile cu privire la utilizarea „yuloy“ menționate în instrucțiunile, că principiul jucăriilor „mișcare perpetuă“ nu sunt contrare legii de conservare a energiei.

titirez strălucitor mică a fost făcută în forma unui disc și o poziție cilindrică într-o cutie neagră, din care capacul a fost ușor concavă. Jucărie antrenat în rotație în acest loc concav. Lansat, se filate mai repede și mai repede, apoi incetineste, după un timp accelerat din nou și, în același timp, face o cale de zig-zag. Yule nu a arătat leyShegs ma să rămână tot timpul rece, continuând pe drum.

Nu când am încercat să rula Yulu, scoțându-l din cutie neagră, cum ar fi un birou sau pe podea, ea sa oprit destul de repede. Da, același început forță mare nu a ajutat. De aceea, am decis să se rotească titirez care primesc energie din exterior, din cutia neagră misterios. După mai multe teste și experimente, misterul a fost rezolvat. În Julia a fost un pic cu atenție deghizat ca un magnet lipit discul de plastic. O cutie neagră a fost devyativsltnaya tranzistor baterie și o mică bobină cu miez. Prin bobina au fost patru fire. Și asta e tot! Nu am găsit nici un comutator. Bateria a fost conectată, dar nu și în cazul în care titirezului filat pe elementul caseta aproape nu este exhaustivă!

Am construit mai multe versiuni ale acestui titirez și le afișează în cercul de tineri tehnicieni.
Fig. 1 prezintă diagrama electrică a titirezului aprovizionare dispozitiv, energie. Pe un miez comun are două bobine L1 și L2. În L1 bobina - să o numim inductiv transformă bobina de câteva mii. Este conectat la baza și emitorul tranzistorului (circuitul 1). Numărul de rotații ale bobinei L „este mult mai mică - doar câteva sute. Ea joacă rolul unui electromagnet, și este inclus în circuitul colector (circuitul II).

Aparatul funcționează în felul următor: titirez, pus în mișcare în apropierea bobinei de inducție (Figura 1.) Se determină un curent alternativ cu aceeași direcție și rezistență ca și curentul în circuitul I.

Cum, vă întreb? Să presupunem că în bobina de inducție, cu o abordare cu poli magnetici. Prin urmare, fluxul magnetic penetrant bobina se va schimba. Inducerea unei forțe electromotoare și curentul I vor include în circuitul în direcția corespunzătoare. Dar tranzistorul funcționează mod ciudat: în cazul în care, în actualul său de bază nu curge într-o anumită direcție, sunt în circuitul II nu are un curent, cu toate că tensiunea colector-emitor are. (Într-un astfel de caz, blocat govoryat.s tranzistor).

Dar să presupunem că un alt: tech. cauzată de magnet pol aproximare are o direcție astfel încât curent poate curge în circuitul II. Apoi, tranzistorul va începe să lucreze. Trebuie remarcat faptul că curentul în circuitul II este mult mai mare decât curentul în circuitul I. După cum se poate observa din circuitul din circuitul II, curentul curge prin înfășurarea electromagnetului, și anume prin bobina L2. Electromagnetul ca unul dintre polii săi începe să lucreze la ea se apropie de polul magnet. Polii electromagnet si un magnet convențional, deoarece se apropie incep sa interactioneze. Amintiți-vă că, în cazul nostru a fost un stâlp, așa că, dacă polii atrag reciproc, electromagnetul va avea pol Y. Momentul în care pol al magnetului începe să preia L1 bobina, curentul indus în circuitul I, este redus la zero, iar apoi începe crește la un anumit nivel, dar o mișcare curent va fi direcționat în sens opus. Cu o astfel de direcție I lanț TSKA. - nu curge curent în circuitul II, iar porezhnemu tranzistor blocat.

Din moment ce continuă de spin titirez, ierni apropierea magnetului bobina pol Yu inducție de curent I circuit de tranzistor menține blocare, deoarece nu se schimba direcția sa. Tranzistorul începe să funcționeze doar atunci când pol Yu bobina de bypass: schimbarea direcției curentului. Potrivit lanț al II-lea, și, în consecință, de asemenea, a curentului bobinei electromagnetului începe să curgă. Polul superior al electromagnetului acționează asupra depășire pol său magnet în luna iulie. poli omonime - titirez nostru primește din nou un impuls pe termen scurt, etc. Cu cât mai repede se rotește Messier, cu atât mai mare forța indusă de curentul I în circuit, iar acest lucru determină o creștere a curentului în circuitul II. Aceasta, la rândul său, provoacă o atracție tot mai puternică sau de repulsie între polii unui electromagnet și un titirez magnet. În cele din urmă vrashenie titirez vyravnivaetsya-.
Aici suntem cu voi și a descoperit secretul „eterne“ jucării de filare. Energia pentru mișcarea sa este alimentată de energia electrică de la baterie. Și când energia se termină (și este cheltuit, de altfel, încet), titirez se oprește.

Înainte de a trece la construirea iulie, trebuie să găsim o puternică magneți de oxid sub forma unei bare. Dimensiuni optime 8 x 20 x 22 mm, se poate lua un magnet și 3 x 13 x 39 mm. Acestea ar trebui să fie magnetizat de-a lungul unei suprafețe largi.
Apoi se taie dintr-un lemn scândură de 10 mm cerc diametru puțin mai mare decât lungimea magnetului (fig. 1). suprafață cu atenție polizate din gaura cerc este găurit cu diametrul exact la jumătate de 6 mm. Pe de o parte cana - simetric în raport cu deschiderea - taie o canelură dreptunghiulară lățime puțin mai mare lățime și adâncime a magnetului, minim mai mare decât grosimea sa.

Fig. 1. titirez din lemn
Fig. 2. Yule într-o cutie de plastic. a) metoda de legare a magnetului, b) filare terminat partea superioară cu axa.
Fig. 3. Dimensiunile bobinei foștilor cu miezul.
Fig. 4. Carcasa mecanismului de antrenare titirez: un - dispozitiv gata,
a-b-d - metoda de introducere a cupelor bobină și evaporator.

Groove într-o cană de lemn și o perie magnet cu un strat subțire de adeziv și a pus un magnet în canelură, asigurându-vă că magnetul a fost gaura simetrică în cerc. reziduuri de adeziv îndrăznesc în mod necesar tampon umezit cu alcool denaturat.
Din tijă metalică netedă și dreaptă de 6 mm diametru Strezh-cho Oxley lungime bucată de 20 mm. Un capăt al periei cu lipici și introduceți cu atenție în gaura, nu împingând magnet. Aceasta este axa titirez noastre. După 2 - 3 ore când adezivul începe să se usuce, mijlocul bile de oțel magnet adeziv cu un diametru nu mai mare de 8 mm. Pe această minge și va fi filare Messier. Când lipici „Agață“, a verifica stabilitatea titirezului. Adu-l în vrashenie pe-DS pe o suprafață plană, atunci este mai bine văzut dacă mișcarea este vibrație prea puternic. Dacă vibrația pare prea puternic, scoateți-l glisând ușor mingea. Până când adezivul sa întărit, metoda „încercare și eroare“ găsi un jgheab de recuzită axa titirez pentru jucărie învârtea mai liniștit.

După cum vă puteți imagina, titirez arată în mod misterios atunci când magnetul nu este vizibil. Acest lucru va necesita o cutie de plastic cilindric, cu pereți subțiri și fundul cu un diametru aproximativ egal cu diametrul cercului de lemn. În acest scop, este convenabil, de exemplu, un borcan de cremă sub. La mijlocul peretelui inferior interior al magnetului carton adeziv (fig. 2). Un magnet pe partea exterioară a cutiei de lipici cu bile de oțel de 6-8 mm în diametru. Pentru peretele superior al cutiei, adică copertă, lipite ax din lemn. Axa ar trebui să aibă o formă ușor conică (Fig. 2b). Atunci când adezivul este uscat, verificați stabilitatea titirezului, și, dacă este necesar, a corecta eventualele erori în același fel cum am făcut cu yuloy de lemn.

Acum puteți începe instalarea unui circuit electric care acceptă rotirea titirez. Acest lucru necesită o bobină dublă, cu un miez de 30 mm mai lung decât bobina. Miezul este fabricat din așa-numitele materiale magnetice moi, de exemplu, dintr-un oțel transformator sau bețișoare fragile din oțel feromagnetic (astfel nuiele sunt folosite în antenă radio internă). Dacă nu se poate obține fie unul sau altul, nu contează - poate fi realizat din oțel obișnuit. În acest caz, calcinat tije incandescente, și apoi se răcește încet la temperatura camerei. De preferință, diametrul de deschidere al miezului nu este mai mare de 8 mm.
Figura 3 prezintă dimensiunile aproximative ale bobinei bobina cu miez. Frame potrivit chiar un copac. Primele 300 de colaci din cupru izolat sârmă nu mai groasă de 0,45 mm bobinaj - L2 bobina. Capetele firelor sunt ejectate. Protejați înfășurarea o folie subțire de izolare. Apoi înfășurarea firului grosime mai mică de 0,1 mm pentru a face bobina de înfășurare bobina L2 L1 (3000 - 5000 rotații). Este posibil să se utilizeze bobine ale contactoarelor 220 V și 24 V, cum ar fi dimensiunea scheletele conecta cele două bobine așa cum este prezentat în Fig. 5. lipire bobina, este necesar să se asigure că deschiderile lor precis aliniate (fig. 5).

Alte detalii ale circuitului - tranzistor, o dioda semiconductoare, comutator de sârmă. De asemenea, nevoie de baterii și trei sticlă plate „diametru ceașcă evaporarea de aproximativ 125 mm, cu un fund concav. În schimb, puteți lua o farfurie de plastic, o farfurie cu un fund ușor concav, sau de sticlă de la un ceas cu alarmă mare. Un alt deputat nevoie de PCB foaie sau alt material similar cu o grosime de 6 mm - pentru sertar, care găzduiește (Figura 4) Circuitele și sursa de alimentare.. Cutia închisă cu un capac realizat din același material, dar de 13 mm grosime.

Pe toate laturile piroane de acoperire tăiat în mijloc - o gaură în formă de con. Gaura acoperă placa de evaporare sau placa din plastic (vezi. Fig. 4). Spirala trebuie să fie plasat în cutie, astfel încât acesta atinge aproape vasul de evaporare (sau vase), iar axa verticală a miezului bobinei este aproximativ aliniată cu axa care trece prin orificiul central din capac. Și o altă condiție: bobina în interiorul cutiei este fixată în așa fel încât să se adapteze poziția sa în raport cu Julia, în picioare pe placa.

Conectați circuitele în conformitate cu Fig. 1. Se poate întâmpla ca după conectarea în sistemul va fi oscilație auto-excitat. Ele sunt de dorit, deoarece acestea conduc la un consum rapid a bateriei și poate duce la deteriorarea tranzistor. Aceste vibrații sunt de frecvență acustică, acestea pot fi auzite, mai ales în cazul în care bobina pentru a aduce orice obiect metalic sau un magnet. Ei au nevoie pentru a scăpa de, inclusiv în dioda semiconductoare de circuit emițător, așa cum se arată prin linia punctată din fig. 1. Dar această metodă (Fig. 1) este adecvat numai când ați utilizat în circuitul pentru tipul tranzistor n-p-n. Dacă ați utilizat tip tranzistor p-n-p - conectați dioda semiconductoare vice-versa.

După ce a terminat instalarea, pornirea titirez pe suprafața concavă a capacului. Jucăria trebuie să se rotească mai repede și mai rapid timp de câteva secunde, apoi mișcarea este stabilizat. Se poate întâmpla ca de spin „pentru totdeauna“ titirez nu doresc sa, deși îndeplinite exact schema. Swap capetele de bobină de inducție: un fir conectat la punctul A, punctul B, conectați la și vice-versa (Figura 1.) - iar succesul este asigurat.

Bronislav Tokar
„Orizonturi Tehnologie pentru copii“ №1-86g revista.