이것은 거의 2.5cm 거리에서 전선 없이 전구에 전원을 공급할 수 있는 간단한 회로입니다! 이 회로는 부스트 컨버터와 무선 전력 송신기 및 수신기 역할을 모두 수행합니다. 만들기가 매우 쉽고 완성되면 다양한 방법으로 사용할 수 있습니다. 시작하겠습니다!

1단계. 필요한 재료와 도구.

1. NPN 트랜지스터. 나는 2N3904를 사용했지만 BC337, BC547 등과 같은 NPN 트랜지스터를 사용할 수 있습니다. (모든 PNP 트랜지스터가 작동하므로 연결 극성에 주의하십시오.)
2. 권선 또는 절연 전선. 약 3-4m의 전선이면 충분합니다(권선 전선, 매우 얇은 에나멜 절연이 있는 구리선). 변압기, 스피커, 모터, 계전기 등과 같은 대부분의 전자 장치의 전선이 작동합니다.
3. 저항이 1kOhm 인 저항. 이 저항은 과부하 또는 과열 시 트랜지스터가 소손되지 않도록 보호하는 데 사용됩니다. 최대 4-5kΩ의 더 높은 저항 값을 사용할 수 있습니다. 저항을 사용하지 않을 수도 있지만 배터리가 더 빨리 소모될 위험이 있습니다.
4. 발광 다이오드. 2mm 초고휘도 백색 LED를 사용했습니다. 모든 LED를 사용할 수 있습니다. 사실 여기서 LED의 목적은 회로의 상태를 보여주는 것뿐입니다.
5. AA 사이즈 건전지, 1.5볼트. (트랜지스터를 손상시키지 않으려면 고전압 배터리를 사용하지 마십시오.)

필요한 도구:

1) 가위나 칼.

2) 납땜 인두(옵션). 납땜 인두가 없으면 간단히 전선을 비틀 수 있습니다. 납땜 인두가 없을 때 이것을했습니다. 납땜하지 않고 회로를 해보고 싶다면 환영합니다.

3) 라이터(옵션). 라이터를 사용하여 전선의 절연체를 태운 다음 가위나 칼을 사용하여 나머지 절연체를 긁어냅니다.

2단계: 비디오를 시청하여 방법을 확인하십시오.

3단계: 모든 단계를 짧게 반복합니다.

그래서 먼저 전선을 잡고 둥근 원통형 물체에 30바퀴를 감아 코일을 만들어야 합니다. 이 코일을 A라고 하자. 같은 둥근 물체로 두 번째 코일을 만들기 시작한다. 15번째 턴을 감은 후 와이어에서 루프 형태로 분기를 만든 다음 코일에 또 다른 15턴을 감습니다. 이제 두 개의 끝과 하나의 분기가 있는 코일이 있습니다. 이 코일을 B라고 부르겠습니다. 와이어가 저절로 풀리지 않도록 와이어 끝에 매듭을 묶습니다. 와이어 끝과 두 코일의 가지에 절연체를 태우십시오. 가위나 칼을 사용하여 단열재를 벗길 수도 있습니다. 두 코일의 직경과 회전 수가 동일한지 확인하십시오!

송신기 만들기: 트랜지스터를 가져와 평평한 면이 위를 향하고 자신을 향하도록 놓습니다. 왼쪽 핀은 이미 터에 연결되고 가운데 핀은 베이스 핀이 되며 오른쪽 핀은 컬렉터에 연결됩니다. 저항을 잡고 그 끝 중 하나를 트랜지스터의 기본 단자에 연결하십시오. 저항기의 다른 쪽 끝을 코일 B의 한쪽 끝(탭이 아님)에 연결합니다. 코일 B의 다른 쪽 끝을 트랜지스터의 컬렉터에 연결합니다. 원하는 경우 트랜지스터의 이미터에 작은 와이어 조각을 연결할 수 있습니다(이것은 이미터의 확장으로 작동합니다).

수신기를 설정합니다. 수신기를 만들려면 코일 A의 끝을 LED의 다른 핀에 연결합니다.

당신은 청사진을 가지고 있습니다!

4단계: 개략도.

여기에서 연결의 개략도를 볼 수 있습니다. 다이어그램의 일부 기호를 모르더라도 걱정하지 마십시오. 다음 사진은 모든 것을 보여줍니다.

5단계. 회로 연결 도면.

여기에서 우리 회로의 연결에 대한 설명 그림을 볼 수 있습니다.

6 단계. 체계 사용.

코일 B의 한 가지를 배터리의 양극에 연결하기만 하면 됩니다. 배터리의 음극을 트랜지스터의 이미 터에 연결하십시오. 이제 LED 코일을 코일 B에 가까이 가져가면 LED가 켜집니다!

7단계. 이것은 과학적으로 어떻게 설명됩니까?

(저는 이 현상의 과학을 단순한 단어와 비유로 설명하려고 노력할 것이며 제가 틀릴 수 있다는 것을 알고 있습니다. 할 수 있으므로 체계를 설명하기 위해 유추를 일반화하고 싶습니다.)

방금 만든 송신기 회로는 오실레이터 회로입니다. 소위 Joule Thief 회로에 대해 들어보셨을 것입니다. 이 회로는 우리가 만든 회로와 놀라울 정도로 유사합니다. Joule Thief 회로는 1.5볼트 배터리에서 전력을 공급받아 더 높은 전압에서 전력을 출력하지만 그 사이에는 수천 번의 간격이 있습니다. LED를 켜는 데 3볼트만 필요하지만 이 회로에서는 1.5볼트 배터리로 충분히 켜질 수 있습니다. 따라서 Joule Thief 회로는 전압 부스트 컨버터 및 이미 터로도 알려져 있습니다. 우리가 만든 회로는 이미 터이자 전압 부스트 컨버터이기도 합니다. 그러나 "멀리서 LED를 켜는 방법"이라는 질문이 생길 수 있습니다. 이것은 유도 때문입니다. 이를 위해 예를 들어 변압기를 사용할 수 있습니다. 표준 변압기는 양쪽에 코어가 있습니다. 변압기 양쪽에 있는 와이어의 크기가 같다고 가정합니다. 하나의 코일에 전류가 흐르면 변압기 코일이 전자석이 됩니다. 교류가 코일을 통해 흐르면 정현파를 따라 전압 변동이 발생합니다. 따라서 코일에 교류 전류가 흐르면 전선은 전자석의 성질을 띠다가 전압이 떨어지면 다시 전자기력을 잃습니다. 와이어 코일은 전자석이 된 다음 자석이 두 번째 코일 밖으로 이동하는 것과 동일한 속도로 전자기 특성을 잃습니다. 자석이 코일을 통해 빠르게 움직이면 전기가 발생하므로 변압기의 한 코일의 진동 전압이 다른 코일에 전기를 유도하고 와이어 없이 한 코일에서 다른 코일로 전기가 전달됩니다. 우리 회로에서 코일의 핵심은 공기이고 AC 전압이 첫 번째 코일을 통과하여 두 번째 코일에 전압이 발생하고 전구가 켜집니다!!

8단계. 개선을 위한 이점 및 팁.

그래서 우리 회로에서는 회로의 효과를 보여주기 위해 LED를 사용했습니다. 그러나 우리는 더 많은 것을 할 수 있습니다! 수신기 회로는 AC에서 전기를 얻으므로 형광등을 켜는 데 사용할 수 있습니다! 또한 우리의 계획을 통해 흥미로운 마술, 재미있는 선물 등을 할 수 있습니다. 결과를 극대화하기 위해 코일의 직경과 코일의 회전 수를 실험할 수 있습니다. 코일을 평평하게 하여 어떤 일이 일어나는지 볼 수도 있습니다! 가능성은 무궁무진합니다!!

9단계. 체계가 작동하지 않는 이유.

발생할 수 있는 문제와 해결 방법:

1. 트랜지스터가 너무 뜨거워집니다!

솔루션: 올바른 크기의 저항을 사용했습니까? 처음에는 저항을 사용하지 않았고 트랜지스터에서 연기가 나기 시작했습니다. 그래도 해결되지 않으면 열 수축을 사용하거나 고급 트랜지스터를 사용하십시오.

1. LED가 꺼져 있습니다!

해결책: 여러 가지 이유가 있을 수 있습니다. 먼저 모든 연결을 확인하십시오. 실수로 제 커넥션에서 베이스와 컬렉터를 바꿔서 큰 문제가 되었습니다. 따라서 먼저 모든 연결을 확인하십시오. 멀티미터와 같은 장치가 있는 경우 이를 사용하여 모든 연결을 확인할 수 있습니다. 또한 두 코일의 직경이 동일한지 확인하십시오. 네트워크에 단락이 있는지 확인하십시오.

다른 문제는 잘 모르겠습니다. 하지만 여전히 그들을 만나면 알려주세요! 제가 할 수 있는 모든 방법으로 도움을 드리도록 노력하겠습니다. 또한 저는 9학년 학생이고 과학 지식이 극히 제한되어 있으므로 저에게 잘못된 점이 있으면 알려주세요. 개선을 위한 제안을 환영합니다. 프로젝트에 행운을 빕니다!