ファラディ懐中電灯：あなたが知る必要があるすべて

エンジニアリング プロジェクト用にファラディ懐中電灯を作成したいのですが、それについての手がかりがありませんか?

この記事はあなたのためのものです.

ただし、ファラディ懐中電灯は機械式であることを知っておく必要があります。また、通常の電子回路とは異なる複雑な設計になっています。

しかし、心配する必要はありません。私たちはあなたのために物事を非常に簡単にするためにここにいます.

そのため、ファラディ懐中電灯について知っておくべきすべてのことと、弾丸を噛んで作る方法を紹介するために、この記事を作成しました。

それでは始めましょう。

ファラディ懐中電灯とは?

ファラデー懐中電灯は、マイケル・ファラデーの誘導の法則で動作する製品です。そのため、懐中電灯は、振るときに発生する運動力を蓄えることでパワーを得ます。

さらに、懐中電灯を振るプロセスは、コイルを介して内蔵の磁石を上下に動かします。このプロセスは、特に緊急時に電気を生成します。

また、この製品は機能するために電池を必要としないため、さまざまな緊急キットで見つけることができます。この懐中電灯があれば、電池の寿命について心配する必要はありません。

ファラデー懐中電灯

ファラデー懐中電灯は単純に機械式で、手回し式の懐中電灯よりも可動部品が少なくなっています。残念ながら、これは驚くべきことのように聞こえますが、すべてに使用できるわけではありません。

たとえば、懐中電灯を 30 秒間連続して振った場合、約 5 分間しか光りません。ただし、2 ～ 3 分使用するごとに 10 ～ 15 秒間振ることで、無限の光を得ることができます。

ファラデー懐中電灯はあまり明るくありません。しかし、緊急時に役立つ十分な明るさ​​です。

このため、ファラデー懐中電灯は非常灯として描かれています。これにより、長期間持ち歩くのに便利です。

また、これらの懐中電灯は、正式な教育のための知育玩具としても機能します。たとえば、ファラデー懐中電灯は、生徒に電磁誘導の原理を教えるのに最適な方法です。

そのため、ほとんどの場合、ファラデー懐中電灯には通常、透明な本体が付属しています。また、教師や学生は、磁石がコイルを通過して電気を生成するのを見ることができます。

ファラディ懐中電灯の仕組み

表面的には、ファラデー懐中電灯は振ると発電します。これは正しいですが、あなたが考えているよりもはるかに深刻です。

したがって、本質的に、ファラデー懐中電灯が正しく機能するには、次の重要なコンポーネントが必要です:

• コイル状のワイヤー:300 ループの銅線のコイルは、ファラデー懐中電灯の設計に不可欠です

コイル状の銅線のロール

• ネオジム磁石:懐中電灯には電気を発生させる強力な磁石が必要です。巨大な磁石または小さな磁石のスタックを組み合わせて使用​​できます

ネオジム磁石

• 整流器:交流を直流に変換するためにも重要です

整流器

• LED:発光ダイオードは、電流が流れると光るコンポーネントです

LED ストリップ

• コンデンサ:この電気回路コンポーネントは、機械エネルギーを一時的に蓄える役割を果たします

コンデンサー

• スイッチ:このスイッチにより、コンデンサの充電モードと供給モードを切り替えることができます

仕組み

ファラデー懐中電灯の設計は、線形発電機を特徴としています。このジェネレーターは、懐中電灯を縦に振るとバッテリーとして機能するコンデンサーに電気を供給します。

そのため、電気を発生させるには、ワイヤーの銅コイル内でネオジム磁石を前後に​​振る必要があります。このプロセスにより、誘導された AC (交流) が生成されます。これは、磁石が右から左に移動するためです。したがって、誘導電流はコイルの右側を通過します。また、左から右に振ると、コイルの左側に電流が流れます。

整流器は、ファラデー懐中電灯に電力を供給するときに役立ちます。

ところで、DC (直流) は、AC に比べて電気回路での用途が多くあります。そのため、電流を変換する整流器が必要です。また、ダイオード ブリッジは、2 つの入力交流を強制的に 1 つの直流にするのに役立ちます。

整流器が機能すると、コンデンサは、スイッチをオフにするまで電磁誘導から生成された電荷を蓄えることによって充電を開始します。コンデンサが完全に充電されると (ほとんどの場合 30 秒後)、コンデンサは蓄えられた電気を LED に転送します。

LEDに電気が流れると発光し始めます。そのため、放出された光は、コンデンサに蓄えられたエネルギーがなくなるまで消えません。

つまり、市場に出回っているすべてのファラデー懐中電灯がオリジナルであるとは限らないことに注意してください。

一部の偽造品は、スーパーキャパシタの代わりに非充電式リチウム電池を使用しています。さらに、これらの偽のデザインは、振っても電気を発生しない偽の磁石とコイルを特徴としています。

したがって、自分で作成することをお勧めします。

ただし、知っておく必要があります:

DIY ファラデー懐中電灯の設計は難しい場合があります。さらに、バッテリーを充電したり交換したりする必要はありません。したがって、作成する場合は、適切なツールを使用してください。また、購入する場合は、偽のファラデー懐中電灯の兆候がないか確認してください。

通常のファラデー懐中電灯またはミニ ファラデー懐中電灯を購入できます。

ファラディ懐中電灯の作り方

このセクションでは、磁石やその他の電気部品を使って簡単なシェイク フラッシュライトを作る方法を紹介します。

ただし、始める前に、このプロジェクトに必要な資料を以下に示します。

DIY ファラディ懐中電灯を作成するために必要なコンポーネント

• マグネット ワイヤー (できれば銅)
• コンデンサー
• 塩ビパイプ（小カット）

PVC パイプのセット

• ネオジム磁石
• 電気テープ

電気テープ

• レジスタンス

抵抗のセット

• ブレッドボード
• ワイヤー

回路図

以下は、これから使用する回路の写真です:

シェイク懐中電灯の回路図

従うべき手順

前述したように、ファラデー懐中電灯を作るのは難しい場合があります。ただし、これらの手順に従うと、プロセスがより簡単になります。

ステップ 1:誘導コイルを作る

まず、PVC パイプの小片を切ります — これについては後で説明します。

しかし、その前に、この懐中電灯に必要な磁石のサイズがパイプの内径に依存することを知っておくのが理想的です.したがって、適切なサイズを選択してください。

たとえば、内径 3/4 インチ、長さ 6.5 インチの PVC パイプを使用できます。このため、3/4 インチの磁石がぴったりと収まります。長さはそれほど重要ではありませんが、磁石を振ったときに磁石が短い距離を移動する必要があることに注意してください。

PVC を切断したら、次のステップは銅線をチューブに巻き付けることです。次に、最初と最後に 1 つずつ、2 つの端を必ず残します。最後に、これらの端を他のワイヤーに取り付けます。

さらに、ストレスがたまらない場合は、ワイヤーを保持しながらドリルを使用してチューブを回転させます.手で巻くよりも速く包み込みます。

ただし、巻数によって発生電圧が決まりますのでご注意ください。そのため、ジョブには約 300 ループのワイヤをお勧めします。最後に、コイルを固定するためにテープを使用できます。

ステップ 2:ワイヤーをテストする

回路を作成する前に、配線をテストして動作することを確認してください。したがって、コイル アセンブリを 2 つの LED でテストして、電気が発生するかどうかを確認してください。

これを行うには、コイルと LED を (並列に) ブレッドボードに接続します。次に、ブレッドボードに取り付ける前に、コイルの端を絶縁ワイヤに接続します。

ステップ 3:回路を構築する

コイルをテストしたら、回路を構築します。最初に追加するのはブリッジ整流器です。

次に、4 つの個別のダイオード (できれば 1N4007 ダイオード) を入手し、それらを組み合わせて 1 つのユニットを作成します。電流は一方向に流れるため、1 つの LED を点灯させるのに役立ちます。

次に、抵抗を回路に接続し、LED を抵抗と直列に接続するようにします。次に、これを実現するために 300 オームの抵抗を使用できます。

最後に、コンデンサを追加して回路を完成させます。コンデンサは電流を平滑化し、短時間のバーストで安定した電流の流れを迅速に提供します。コンデンサがなければ、LED は点灯せずに点滅します。

ステップ 4:回路をテストする

最後に、完成した回路をテストし、コンデンサに電荷を与えます。そのため、機械的なパッケージングを使用して懐中電灯を強化することで、懐中電灯に技術的なタッチを加えることができます。

また、チューブの両端に磁石を追加して、ネオジム磁石をチューブ内に保持し、エネルギーの浪費を防ぐこともできます.

Farady Flashlight の長所と短所は何ですか?

ファラデー懐中電灯があるとかなり便利ですが、この製品には欠点もあります。そうは言っても、シェイク懐中電灯を使用する利点と欠点は次のとおりです。

利点

動作に電気や電池は必要ありません。代わりに、プロセスは純粋に機械的です。

緊急時に最適

Shake懐中電灯は環境にやさしい

短所

製品を数秒間激しく振る必要があります。

2～3分使用するとライトが暗くなる場合があります

最後の言葉

ファラデー懐中電灯は、圧電エネルギーの優れた例です。全体として、懐中電灯には制限がありますが、用途があります。

たとえば、バッテリーに不安がある場合、ファラデー懐中電灯は充電式バッテリーで動作しないため、最適な代替手段になります。代わりに、再生可能な電流を使います。

さらに、懐中電灯を購入する場合は偽造品に注意してください。

以上で、ファラデー懐中電灯回路について知っておくべきことはすべて終わりました。

そのため、プロジェクト用に作成したい場合は、作業を簡単にするための完全なガイドを提供しています.

さらに詳しい情報が必要な場合は、お気軽にお問い合わせください。