0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как читать электрические схемы

Как читать электрические схемы. Виды электрических схем. Часть 2


Кадр: @5‑Minute Crafts PLAY / YouTube

Что нужно

  • Стеклянная банка;
  • стеклянные камни (их можно найти, например, в отделах товаров для аквариумов);
  • клей‑пистолет;
  • электрическая свеча или гирлянда.

Как делать

Приклейте к банке один камешек.


Кадр: @5‑Minute Crafts PLAY / YouTube

Продолжайте приклеивать остальные камни рядами по кругу.


Кадр: @5‑Minute Crafts PLAY / YouTube

Таким образом украсьте всю банку.


Кадр: @5‑Minute Crafts PLAY / YouTube

К внутренней стороне крышки приклейте свечу. Если используете гирлянду, поместите её в банку.


Кадр: @5‑Minute Crafts PLAY / YouTube

  • Все записи
  • Записи сообщества
  • Поиск

Валера Бортников запись закреплена
Земляная батарея запись закреплена
Андрей Кирильчик запись закреплена

Валера Бортников запись закреплена
Валера Бортников запись закреплена

Катушечный земляной конденсатор
Этот тип земляной батареи очень эффективен. Бумага не очень хороший изолятор высокого

напряжения! Если вы желаете собрать энергию земли в бурю и грозу необходимо использовать толстый диэлектрик. Металлы должны быть расположены должным образом для сохранения высокого напряжения.

Валера Бортников запись закреплена

Как собрать алюминий-воздушный аккумулятор (элемент) своими руками
2015.03.24 Добавлено47 3 5 228
В последние годы Московским государственным авиационным институтом (техническим университе том) — МАИ совместно с научно-производственным комплексом источников тока «Альтернативная энергетика» — НПК ИТ «АльтЭН» создан целый функциональный ряд энергетических установок на основе воздушно-алюминиевых элементов.
Показать полностью. В том числе — экспериментальная установка 92ВА-240 для электромобиля. Ее энергоемкость и, как следствие, пробег электромобиля без подзарядки оказались в несколько раз выше, чем при использовании аккумуляторов — как традиционных (никель-кадмиевых), так и вновь разрабатываемых (серно-натриевых).
.
Есть у установки 92ВА-240 и другие — чисто эксплуатационные — преимущества. Перезарядка воздушно-алюминиевых батарей вообще не требует электросети, а сводится к механической замене отработанных алюминиевых анодов новыми, на что уходит не более 15 минут. Еще проще и быстрей происходит замена электролита для удаления из него осадка гидроксида алюминия. На «заправочной» станции отработанный электролит подвергают регенерации и используют для повторной заправки электромобилей, а отделенный от него гидроксид алюминия направляют на переработку.

Помимо электромобильной энергоустановки на воздушно-алюминиевых элементах теми же специалистами создан целый ряд малых энергоустановок (см. «Наука и жизнь» № 3, 1997 г.). Каждую из этих установок можно механически перезаряжать не менее 100 раз, и число это определяется в основном ресурсом работы пористого воздушного катода. А срок хранения этих установок в не заправленном состоянии вообще не ограничен, поскольку потерь емкости при хранении нет — саморазряд отсутствует. . «

Валера Бортников запись закреплена

Металло-воздушные механически перезаряжаемые батареи
2010.12.09 Добавлено15 2 7 250
Подписывайтесь на нашу группу Вконтакте — http://vk.com/chipidip,
и Facebook — https://www.facebook.com/chipidip

Показать полностью.
*
Для питания различной аппаратуры в полевых условиях одним из интересных вариантом является использование МЕТАЛЛО-ВОЗДУШНЫХ МЕХАНИЧЕСКИ ПЕРЕЗАРЯЖАЕМЫХ БАТАРЕИ. Принцип работы металло-воздушных источников тока основан на протекании электрохимической реакции между кислородом воздуха, водой и металлом. Особенностью механически перезаряжаемых батарей является применение нерасходуемых положительных электродов (воздушных катодов), обеспечивающих электрохимическое использование кислорода из воздуха, и расходуемых, многократно заменяемых металлических анодов, замена которых восстанавливает электрическую емкость источника тока, и аналогична зарядке аккумулятора, но осуществляется за несколько минут вместо 5-12 ч электрической зарядки. Конструктивно батарея состоит из последовательно соединенных элементов. Каждый элемент образован газопроницаемыми воздушными электродами, расположенными в боковых стенках коробчатой камеры «кармана», и металлического анода, вставляемого в «карман». На боковых гранях или в корпусе батареи имеются отверстия для доступа воздуха к катодам. Сверху батарея закрывается крышкой. Перед началом работы в батарею заливается электролит. Нагрузка подключается с помощью соединительного шнура и вилки. Маркировка этих батарей производиться следующим образом — первая цифра количество элементов — буквы ВД — обозначение элементов воздушной деполяризации или МВ — метало — воздушная электрохимическая система, вторая буква-материал анода А-алюминий или М-магний, вторая группа цифр — емкость до смены электродов или электролита. В качестве электролита используется от 3 до 20% раствор поваренной соли в воде. Благодаря простоте конструкции МЕТАЛЛО-ВОЗДУШНЫЕ МЕХАНИЧЕСКИ ПЕРЕЗАРЯЖАЕМЫЕ БАТАРЕИ могут служить надежным источником напряжения в тех случаях, когда пока есть вода и соль.

Валера Бортников запись закреплена

Американцы впервые запитали микросхему от живого дерева

Учёным не первый год известно, что деревья способны вырабатывать малую толику электричества. Но теперь исследователи из университета Вашингтона (University of Washington) впервые запитали от такого необычного источника электронную микросхему, придумав способ повышения напряжения и аккумуляции «зелёной» энергии.
Показать полностью.

Сердцевина всего устройства – специальная микросхема – насчитывает в поперечнике несколько миллиметров (фото University of Washington)
Сердцевина всего устройства – специальная микросхема – насчитывает в поперечнике несколько миллиметров (фото University of Washington)

Ранние работы в этой области показывали, что если один электрод воткнуть в живое дерево, а второй в почву, между ними установится потенциал порядка 200 милливольт.

Американские учёные провели несколько опытов, установив, что клён крупнолистный, распространённый на кампусе университета, может вырабатывать напряжение до нескольких сот милливольт. Развиваемый под нагрузкой ток при этом оказывается очень мал, потому было затруднительно придумать устройство, способное работать от дерева.

Ныне специалисты из университета Вашингтона построили микросхему, которую успешно запитали от столь слабого поставщика электричества. Схема содержит конвертор, способный повышать входное напряжение даже столь малое, как 20 милливольт, до 1,1 вольта, которых достаточно для работы крошечного сенсора. Мощность, потребляемая схемой, составила всего 10 нановатт.

Авторы устройства демонстрируют работу микросхемы от дерева. Слева направо: Карлтон Хаймс (Carlton Himes), Брайан Отис (Brian Otis) и Бабак Парвиз (Babak Parviz). Профессор Парвиз, кстати, нам знаком: это его команда в прошлом году построила первые в мире контактные линзы с микросхемами внутри. Что касается нынешней работы, то, помимо трёх исследователей, что показаны на данном снимке, в ней приняли участие Эрик Карлсон (Eric Carlson) и Райан Риккьюти (Ryan Ricchiuti) (фото University of Washington)
Авторы устройства демонстрируют работу микросхемы от дерева. Слева направо: Карлтон Хаймс (Carlton Himes), Брайан Отис (Brian Otis) и Бабак Парвиз (Babak Parviz). Команда профессора Парвиза в прошлом году построила первые в мире контактные линзы с микросхемами внутри. Что касается нынешней работы, то, помимо трёх исследователей, что показаны на данном снимке, в ней приняли участие Эрик Карлсон (Eric Carlson) и Райан Риккьюти (Ryan Ricchiuti) (фото University of Washington)

Однако и в таком режиме электроника нередко начинала «голодать», ведь отдача энергии от дерева была слишком мала и не так уж стабильна, потому авторы предусмотрели прерывистый режим работы устройства.

В его состав включили специально созданную схему-часы, для работы которой было достаточно всего 0,35 вольта напряжения и мощности в 1 нановатт (в 1000 раз меньше, чем у электронных наручных часов). Эти часики эпизодически включают всю остальную схему для того, чтобы датчик снял показания и записал их в память или передал куда-либо.

Насчёт механизма генерации электричества ясности нет. Учёные лишь подчёркивают, что это не гальванический элемент и что данные опыты не следует смешивать с известными «домашними» экспериментами, когда пару электродов втыкают в картофель или лимон, получая слабый ток.

В тех «устройствах» применяются электроды из разных металлов, сок играет роль электролита — получается батарея. Но в случае с электричеством от дерева учёные намеренно используют для электродов один и тот же металл.

«Точно не известно, где берётся это напряжение. Но, похоже, существует некоторая сигнализация в деревьях, аналогичная той, что работает в человеческом теле, только с меньшей скоростью, — объясняет Парвиз, один из разработчиков системы. — Я заинтересован в применении нашего изобретения в качестве способа исследования данной особенности деревьев. Когда вы идёте к врачу, первое, что он делает, — измеряет пульс. Может, что-то похожее есть у деревьев».

Не первый раз исследователи обращаются к этой теме. Так, в США существует компания, которая собралась было довести технологию получения электричества от деревьев до состояния, пригодного к выходу на рынок. И то, что внятной теории, объясняющей появление этого электричества, — так и нет, новаторов не смущало. Но, видимо, слишком скромный выход получался от деревьев, чтобы говорить о серьёзном «прорыве».

У группы Парвиза несколько иной взгляд на сферу применения «деревянного электричества»: таким способом можно запитывать крошечные датчики, служащие для оценки здоровья самого дерева, или фиксации параметров окружающей среды, или для мониторинга пожаров в лесах.

Детали исследования будут изданы в IEEE Transactions on Nanotechnology. «Насколько мы знаем, это первая рецензируемая статья, когда кто-то запитал что-либо, воткнув электроды в дерево», — говорит Парвиз.

AHI battery: батарея, работающая на соленой воде

Экология потребления.Наука и техника:Премия Лемельсона, $500 000, которые ежегодно вручаются изобретателям, в этом году достались Джею Витэйкру (Jay Whitacre), ученому и профессору инженерного колледжа Университета Карнеги-Меллона, за его водную гибридную ионную батарею.

Премия Лемельсона, $500 000, которые ежегодно вручаются изобретателям, в этом году достались Джею Витэйкру (Jay Whitacre), ученому и профессору инженерного колледжа Университета Карнеги-Меллона, за его водную гибридную ионную батарею (Aqueous Hybrid Ion (AHI) battery), признанную надежной, экологически благоприятной и экономически эффективной системой хранения энергии.

Эта первая в своем роде батарея, которая используется в сочетании с системами получения солнечной и ветровой энергии, она в состоянии хранить значительное количество энергии при низкой стоимости за джоуль и рассчитана на круглосуточную работу.

AHI батарея, разработанная с использованием обильно доступных и недорогих ресурсов, включая воду, натрий и углерод, может помочь уменьшить зависимость от ископаемых видов топлива и сделать устойчивую энергетику их жизнеспособной альтернативой.

Компания, которую основал Витэйкр, Aquion Energy, полностью масштабировала свое производство и коммерциализировала батареи, используя глобальные каналы распределения и установки во многих местах, включая Австралию, Калифорнию, Германию, Гавайи, Малайзию и Филиппины.

«Наша технология основана на простой идее: для того, чтобы ответить на вызовы растущих мировых энергетических потребностей и увеличить использование возобновляемой энергии, нам нужна крупномасштабная система хранения энергии, которая обладает высокой производительностью, безопасна, устойчива и экономически эффективна.

Наш основатель, профессор Джей Витэйкр, поставил перед собой такую задачу и обнаружил простое и элегантное решение, которое обращается к 200-летней технологии: батареи на основе морской воды. Компания реализовала эту идею в запатентованный гибрид-ионный процесс, батарею уникальной технологии соленого электролита. Использование обильных, нетоксичных материалов и современных недорогих технологий производства делают наши батареи способными взять на себя глобальный вызов хранения энергии».

Как описывают представители . опубликовано

ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ на НАШ youtube канал Эконет.ру, что позволяет смотреть онлайн, скачать с ютуб бесплатно видео об оздоровлении, омоложении человека. Любовь к окружающим и к себе, как чувство высоких вибраций — важный фактор оздоровления — econet.ru.

Ставьте ЛАЙКИ, делитесь с ДРУЗЬЯМИ!

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! © econet



Батарейка на воде своими руками

Если вам не хочется тратить честно заработанные деньги и у вас есть время, то без проблем можно смастерить такой элемент питания самостоятельно. Только это будет не совсем компактный накопитель энергии. Хотя если подумать, то можно все же сделать его размером с пальчиковую батарейку.

Подробное видео по изготовлению элемента питания работающего на воде

Чтобы источник энергии работал, нам потребуется следующее:

  • Фольга.
  • Прокладка. В ее роли может выступать салфетка, туалетная бумага, тряпка для протирания пыли. Или любой другой тонкий материал способный пропускать через себя воду.
  • Вода. В нее можно добавить соли или лимонной кислоты.
  • Стержень угольный или из сплава алюминия и магния.
  • Провода.
  • Цилиндрический стаканчик из пластика.

Проверка воды

Электролит, обеспечивающий нормальную работу батареи, содержит воду и серную кислоту в определенных пропорциях. Снижение уровня электролита происходит в результате испарения воды.

Пластины батареи не погружены полностью в раствор, что приводит к падению емкости.

Добавлять в раствор можно только дистиллированную воду. Но как проверить жидкость, которую предлагают нам многочисленные производители? Вот несколько способов.

TDS-метр или омметр

Самый простой и удобный способ проверки – использовать устройство под названием TDS-метр.

Этот товар предлагают почти все интернет-магазины, ориентированные на автолюбителей. Внешний вид устройства напоминает карандаш с небольшим дисплеем, на котором отображается уровень минерализации жидкости.

Результат замера указывается в ppm, количество единиц растворенных солей на миллион частиц воды, например:

  • водопроводная покажет около 218 ppm;
  • дистиллированная – 8 ppm, в редких случаях бывает 0 ppm.

Многие интернет-блоги предлагают воспользоваться омметром. Сопротивление воды должно быть не меньше 30 килоом. Единственное «но» – омметр измеряет сопротивление на постоянном токе.

Все электрохимические реакции в водном растворе при пропускании через него постоянного тока, имеют погрешность. Неточность добавляется случайным сечением электродов омметра, расстоянием между ними. То есть, показания прибора могут различаться в несколько раз. Значит, омметр не может показать реальное качество дистиллированной воды.

Выпаривание на стекле

Если под рукой не оказалось выше указанного прибора, то можно воспользоваться визуальным способом проверки жидкости. Необходимо взять чистое стекло, и капнуть на него воду из крана, а также испытуемый дистиллят. Чтобы ускорить процесс, можно подогреть стекло зажигалкой.

Когда жидкость испарится, на стекле останется солевое пятно в том месте, где была водопроводная вода. На месте дистиллированной не должно оставаться следов соли.

Принципиальная электрическая схема.

На принципиальной схеме сохраняется последовательность и строение структурной схемы, но вместо общих функциональных блоков показывается полный состав элементов устройства (прибора), изображенных в виде условных графических обозначений

. Каждая деталь изображена с тем числом выводов, которые имеются у реальных деталей, а соединения между выводами показаны таким образом, чтобы можно было детально проследить все цепи и соединения, и легко понять происходящие процессы и принцип работы прибора.

Для удобства чтения рядом с условным изображением детали указывают ее буквенно-цифровое обозначение

, определяющее сведения о детали: функциональное назначение, место расположения и маркировку в схеме. Буквенно-цифровые обозначения указываются в сокращенной форме и состоят из определенного числа букв латинского алфавита и арабских цифр, записанных последовательно, в одну строку и без пробелов.

Буквенное обозначение

берется из названия детали и указывается одной или двумя первыми буквами, например,
R
– резистор,
С
– конденсатор,
VD
– диод,
VT
– транзистор,
SA
– выключатель,
ХР
– двухполюсная вилка,
EL
– лампа осветительная и т.д.

Цифровое обозначение

указывает порядковый номер однотипных деталей в схеме, например,
R1
,
R2
,
R3
и т.д., либо
VD10
,
VD11
и т.д.

Нарисуем принципиальную электрическую схему настольной лампы, а для удобства чтения схемы, на первом этапе, ее основные элементы выделим прямоугольниками зеленого цвета.

Глядя на схему можно сказать, что для питания настольной лампы используется переменное напряжение электрической сети 220 В, которое через штепсельную вилку XР1

и выключатель
SA1
подается на лампочку
EL1
. Что все элементы рассчитаны на рабочее переменное напряжение 220 В, и что работа лампы осуществляется положением контакта выключателя
SA1
: при замыкании контакта лампочка
EL1
загорается, при размыкании — гаснет.

Из схемы видно, что верхний вывод вилки XР1

соединен с левым по схеме выводом контакта выключателя
SA1
, правый вывод контакта выключателя соединен с верхним выводом лампочки
EL1
, а нижний вывод лампочки соединен с нижним выводом вилки
XР1
. Контакт выключателя
SA1
показан в разомкнутом состоянии, что соответствует его начальному положению и отключенному состоянию настольной лампы. Электрическая связь между выводами элементов изображена отрезками горизонтальных и вертикальных линий.

И в то же время принципиальная схема нам не дает полного представления о настольной лампе, так как на ней не указаны сведения о конструкции лампы и размерах деталей. Дело в том, что при изучении принципа работы нет необходимости знать, как, например, выполнена лампочка (размер и форма колбы, тип и размер цоколя, сопротивление спирали и т.д.), какую конструкцию имеет выключатель или вилка. Если бы все эти сведения указывались на схеме, они бы только отвлекали внимание на ненужные подробности, не имеющие принципиального значения.

Но все же для расширения функциональности на принципиальных схемах указывают некоторую часть конструктивных данных элементов (мощность, тип, способ соединения), потому как в ряде случаев именно она оказывается главным и единственным документом, на который ориентируются при изготовлении, налаживании, обслуживании и ремонте аппаратуры.

Если же сравнивать структурную и принципиальную схемы, то общим для них является порядок расположения элементов и путь прохождения сигнала (в нашем случае электрического тока), который идет слева направо, т.е. в направлении привычном для обычного чтения. Однако на монтажных платах, шасси или панелях реальных устройств элементы могут располагаться иначе, подчиняясь правилам, направленным на сведение к минимуму паразитных связей между отдельными элементами, узлами, блоками. Поэтому расположение элементов внутри реального устройства может не соответствовать принципиальной схеме.

Рассмотренные структурная и принципиальная схемы предназначены в основном для изучения принципа работы, и в зависимости от вида дают наглядное представление о функциональной или элементной структуре. Чтобы иметь представление о конструктивном исполнении настольной лампы, примерном расположении элементов и способах соединения между ними служит схема соединений

или
монтажная схема
.

Почему используется не электролит

В процессе эксплуатации аккумулятора, особенно в летний период, происходит нагревание батареи, в результате чего банки могут закипеть. ДВ в этот момент испаряется. Кислота — это нелетучая жидкость, соответственно она остается и уменьшается концентрация воды. Плотность смеси вырастает иногда до 1,4 г/см 3 . Поэтому, чтобы электролит привести к нормальной плотности, необходимо добавлять ДВ.

Если лить электролит, плотность уменьшится, но недостаточно.

Важно помнить о выпадении солей в осадок и разрушении пластин. Поэтому, чтобы уменьшить плотность жидкости до установленной нормы, добавляется исключительно ДВ. Это правило нужно всегда помнить!

А также стоит запомнить, что вода доливается только в аккумуляторные батареи обслуживаемого типа, которые отличаются максимальным испарением. Необслуживаемые АКБ оборудованы литым герметичным корпусом, испаряемая жидкость не выходит наружу, она выпадает в осадок внутри банки. В этом случае происходит замкнутый цикл, добавлять воду нет необходимости.

  • Все записи
  • Записи сообщества
  • Поиск

Валера Бортников запись закреплена
Земляная батарея запись закреплена
Андрей Кирильчик запись закреплена

Валера Бортников запись закреплена
Валера Бортников запись закреплена

Катушечный земляной конденсатор
Этот тип земляной батареи очень эффективен. Бумага не очень хороший изолятор высокого

напряжения! Если вы желаете собрать энергию земли в бурю и грозу необходимо использовать толстый диэлектрик. Металлы должны быть расположены должным образом для сохранения высокого напряжения.

Валера Бортников запись закреплена

Как собрать алюминий-воздушный аккумулятор (элемент) своими руками
2015.03.24 Добавлено47 3 5 228
В последние годы Московским государственным авиационным институтом (техническим университе том) — МАИ совместно с научно-производственным комплексом источников тока «Альтернативная энергетика» — НПК ИТ «АльтЭН» создан целый функциональный ряд энергетических установок на основе воздушно-алюминиевых элементов.
Показать полностью. В том числе — экспериментальная установка 92ВА-240 для электромобиля. Ее энергоемкость и, как следствие, пробег электромобиля без подзарядки оказались в несколько раз выше, чем при использовании аккумуляторов — как традиционных (никель-кадмиевых), так и вновь разрабатываемых (серно-натриевых).
.
Есть у установки 92ВА-240 и другие — чисто эксплуатационные — преимущества. Перезарядка воздушно-алюминиевых батарей вообще не требует электросети, а сводится к механической замене отработанных алюминиевых анодов новыми, на что уходит не более 15 минут. Еще проще и быстрей происходит замена электролита для удаления из него осадка гидроксида алюминия. На «заправочной» станции отработанный электролит подвергают регенерации и используют для повторной заправки электромобилей, а отделенный от него гидроксид алюминия направляют на переработку.

Помимо электромобильной энергоустановки на воздушно-алюминиевых элементах теми же специалистами создан целый ряд малых энергоустановок (см. «Наука и жизнь» № 3, 1997 г.). Каждую из этих установок можно механически перезаряжать не менее 100 раз, и число это определяется в основном ресурсом работы пористого воздушного катода. А срок хранения этих установок в не заправленном состоянии вообще не ограничен, поскольку потерь емкости при хранении нет — саморазряд отсутствует. . «

Валера Бортников запись закреплена

Металло-воздушные механически перезаряжаемые батареи
2010.12.09 Добавлено15 2 7 250
Подписывайтесь на нашу группу Вконтакте — http://vk.com/chipidip,
и Facebook — https://www.facebook.com/chipidip

Показать полностью.
*
Для питания различной аппаратуры в полевых условиях одним из интересных вариантом является использование МЕТАЛЛО-ВОЗДУШНЫХ МЕХАНИЧЕСКИ ПЕРЕЗАРЯЖАЕМЫХ БАТАРЕИ. Принцип работы металло-воздушных источников тока основан на протекании электрохимической реакции между кислородом воздуха, водой и металлом. Особенностью механически перезаряжаемых батарей является применение нерасходуемых положительных электродов (воздушных катодов), обеспечивающих электрохимическое использование кислорода из воздуха, и расходуемых, многократно заменяемых металлических анодов, замена которых восстанавливает электрическую емкость источника тока, и аналогична зарядке аккумулятора, но осуществляется за несколько минут вместо 5-12 ч электрической зарядки. Конструктивно батарея состоит из последовательно соединенных элементов. Каждый элемент образован газопроницаемыми воздушными электродами, расположенными в боковых стенках коробчатой камеры «кармана», и металлического анода, вставляемого в «карман». На боковых гранях или в корпусе батареи имеются отверстия для доступа воздуха к катодам. Сверху батарея закрывается крышкой. Перед началом работы в батарею заливается электролит. Нагрузка подключается с помощью соединительного шнура и вилки. Маркировка этих батарей производиться следующим образом — первая цифра количество элементов — буквы ВД — обозначение элементов воздушной деполяризации или МВ — метало — воздушная электрохимическая система, вторая буква-материал анода А-алюминий или М-магний, вторая группа цифр — емкость до смены электродов или электролита. В качестве электролита используется от 3 до 20% раствор поваренной соли в воде. Благодаря простоте конструкции МЕТАЛЛО-ВОЗДУШНЫЕ МЕХАНИЧЕСКИ ПЕРЕЗАРЯЖАЕМЫЕ БАТАРЕИ могут служить надежным источником напряжения в тех случаях, когда пока есть вода и соль.

Валера Бортников запись закреплена

Американцы впервые запитали микросхему от живого дерева

Учёным не первый год известно, что деревья способны вырабатывать малую толику электричества. Но теперь исследователи из университета Вашингтона (University of Washington) впервые запитали от такого необычного источника электронную микросхему, придумав способ повышения напряжения и аккумуляции «зелёной» энергии.
Показать полностью.

Сердцевина всего устройства – специальная микросхема – насчитывает в поперечнике несколько миллиметров (фото University of Washington)
Сердцевина всего устройства – специальная микросхема – насчитывает в поперечнике несколько миллиметров (фото University of Washington)

Ранние работы в этой области показывали, что если один электрод воткнуть в живое дерево, а второй в почву, между ними установится потенциал порядка 200 милливольт.

Американские учёные провели несколько опытов, установив, что клён крупнолистный, распространённый на кампусе университета, может вырабатывать напряжение до нескольких сот милливольт. Развиваемый под нагрузкой ток при этом оказывается очень мал, потому было затруднительно придумать устройство, способное работать от дерева.

Ныне специалисты из университета Вашингтона построили микросхему, которую успешно запитали от столь слабого поставщика электричества. Схема содержит конвертор, способный повышать входное напряжение даже столь малое, как 20 милливольт, до 1,1 вольта, которых достаточно для работы крошечного сенсора. Мощность, потребляемая схемой, составила всего 10 нановатт.

Авторы устройства демонстрируют работу микросхемы от дерева. Слева направо: Карлтон Хаймс (Carlton Himes), Брайан Отис (Brian Otis) и Бабак Парвиз (Babak Parviz). Профессор Парвиз, кстати, нам знаком: это его команда в прошлом году построила первые в мире контактные линзы с микросхемами внутри. Что касается нынешней работы, то, помимо трёх исследователей, что показаны на данном снимке, в ней приняли участие Эрик Карлсон (Eric Carlson) и Райан Риккьюти (Ryan Ricchiuti) (фото University of Washington)
Авторы устройства демонстрируют работу микросхемы от дерева. Слева направо: Карлтон Хаймс (Carlton Himes), Брайан Отис (Brian Otis) и Бабак Парвиз (Babak Parviz). Команда профессора Парвиза в прошлом году построила первые в мире контактные линзы с микросхемами внутри. Что касается нынешней работы, то, помимо трёх исследователей, что показаны на данном снимке, в ней приняли участие Эрик Карлсон (Eric Carlson) и Райан Риккьюти (Ryan Ricchiuti) (фото University of Washington)

Однако и в таком режиме электроника нередко начинала «голодать», ведь отдача энергии от дерева была слишком мала и не так уж стабильна, потому авторы предусмотрели прерывистый режим работы устройства.

В его состав включили специально созданную схему-часы, для работы которой было достаточно всего 0,35 вольта напряжения и мощности в 1 нановатт (в 1000 раз меньше, чем у электронных наручных часов). Эти часики эпизодически включают всю остальную схему для того, чтобы датчик снял показания и записал их в память или передал куда-либо.

Насчёт механизма генерации электричества ясности нет. Учёные лишь подчёркивают, что это не гальванический элемент и что данные опыты не следует смешивать с известными «домашними» экспериментами, когда пару электродов втыкают в картофель или лимон, получая слабый ток.

В тех «устройствах» применяются электроды из разных металлов, сок играет роль электролита — получается батарея. Но в случае с электричеством от дерева учёные намеренно используют для электродов один и тот же металл.

«Точно не известно, где берётся это напряжение. Но, похоже, существует некоторая сигнализация в деревьях, аналогичная той, что работает в человеческом теле, только с меньшей скоростью, — объясняет Парвиз, один из разработчиков системы. — Я заинтересован в применении нашего изобретения в качестве способа исследования данной особенности деревьев. Когда вы идёте к врачу, первое, что он делает, — измеряет пульс. Может, что-то похожее есть у деревьев».

Не первый раз исследователи обращаются к этой теме. Так, в США существует компания, которая собралась было довести технологию получения электричества от деревьев до состояния, пригодного к выходу на рынок. И то, что внятной теории, объясняющей появление этого электричества, — так и нет, новаторов не смущало. Но, видимо, слишком скромный выход получался от деревьев, чтобы говорить о серьёзном «прорыве».

У группы Парвиза несколько иной взгляд на сферу применения «деревянного электричества»: таким способом можно запитывать крошечные датчики, служащие для оценки здоровья самого дерева, или фиксации параметров окружающей среды, или для мониторинга пожаров в лесах.

Детали исследования будут изданы в IEEE Transactions on Nanotechnology. «Насколько мы знаем, это первая рецензируемая статья, когда кто-то запитал что-либо, воткнув электроды в дерево», — говорит Парвиз.

Самодельная батарейка из подручных средств

Как можно сделать аккумуляторы, используя электролит и электроды, рассмотрено выше. Теперь о том, как быстро собрать источник тока однократного действия. Батарейка – это гальванический источник электричества, который не имеет способности восстанавливаться.

Способ первый: батарейка из лимона

Мякоть лимона содержит лимонную кислоту, она послужит электролитом. В качестве электрода выступают оцинкованный гвоздик и отрезок медной проволоки. Они втыкаются в лимон на расстоянии 50-100 мм друг от друга. Реакция окисления запускает движение электрического тока.

Способ второй: банка с электролитом

Литровую стеклянную банку используют в качестве ёмкости. В качестве электродов берутся цинковая и медная пластины. К пластинам прикрепляются провода, сами они опускаются в банку с электролитом. Им служит 20% раствор серной кислоты. Также можно использовать хлористый аммоний (нашатырь). На 100 мл воды берут 50 г. порошка. Уровень электролита не достигает края банки на 15-20 мм.

Осторожно! Работа с серной кислотой при приготовлении электролита подразумевает добавление воды в кислоту, а не наоборот. При приготовлении раствора необходимо использовать стеклянную посуду и стеклянную или деревянную палочку для перемешивания.

Способ третий: медные монеты

Принцип использования медного катода и алюминиевого анода рассмотрен в этом способе. Процесс изготовления источника тока следующий:

  • по форме медных монет одного размера (медный пятак) вырезают кружочки из алюминиевой фольги и плотного картона (обложка старой книги);
  • монеты очищаются путём погружения в уксус, им же пропитываются и кружочки картона;
  • картон вставляется между монетой и кружком фольги, которые служат катодом и анодом.

Собранная таким образом батарея будет работать до тех пор, пока не высохнет электролит, пропитавший картонные кружки.

Способ четвертый: батарейка в пивной банке

Сам корпус пивной банки (алюминиевый) служит анодом (минус), в качестве катода используют графит. При изготовлении выполняются следующие шаги:

  • удаляется верхняя часть банки;
  • пенопластовый кружок диаметром, равным внутреннему диаметру банки, и толщиной не менее 10 мм укладывается на дно банки;
  • в его центр вставляется графитовый стержень подходящего диаметра;
  • свободное пространство между ним и стенками банки заполняется угольной крошкой;
  • соляным раствором (5 ст. л. соли на 0,5 л воды) заполняется полученный элемент;
  • верхняя часть устройства заливается расплавленным парафином или стеарином (от свечи);
  • к стержню и корпусу банки с помощью зажимов «крокодил» присоединяются провода.

Способ пятый: батарейка из картошки

Это вариант использования химической реакции окисления между медными и оцинкованными полосками, в качестве электролита используется мякоть картофеля.

Внимание! Полученные напряжения таких источников настолько малы, что подобные конструкции могут служить лишь в качестве опытов для изучения происхождения электричества.

Способ шестой: графитовый стержень

Графитовый сердечник обматывается пористой фибровой салфеткой. Поверх него наматывается по спирали алюминиевая проволока. Вся конструкция опускается в подходящий по размеру стакан, заполненный «Белизной». Водный раствор хлорки служит электролитом.

Несмотря на всё разнообразие способов и видов самодельных источников тока, все они работают, благодаря электролитическим процессам и химическим реакциям окисления. Правильно подобранные пары элементов для анода и катода, а также использование подходящего электролитического раствора дают реальные результаты. Можно сделать аккумулятор своими руками для питания гаджетов и малогабаритных устройств.

Читать еще:  Простой FM передатчик. Слушай свою музыку по радио
Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:

Adblock
detector