Странно въртележка - преподавам физика!

Наскоро един приятел ме изгледа странно играчка. На кутията е написано "EULA". Инструкциите са заявили, че тази необичайна играчка, ако задвижи отново, то ще се върти без да спира. В допълнение към информацията относно използването на "yuloy" споменати в инструкциите, че принципът на "вечно движение" играчки не са в противоречие със закона за запазване на енергията.

Малък лъскава въртележка е направен във формата на диск и цилиндрична стоящи в една черна кутия, капак на който е малко по-вдлъбнат. Играчка за завъртане на този вдлъбнат място. Изстрелян, тя се завъртя по-бързо и по-бързо, а след това се забави, след известно време отново се ускори и в същото време прави път зигзаг. Юл не показва ма leyShegs да остане през цялото време хладно и продължава по пътя си.

Не и когато ние се опитахме да стартирате Yulu, това изваждане на черната кутия, като например бюро или на пода, тя спря достатъчно скоро. Да, една и съща голяма сила началото не ми помогна. Затова реших да се върти пумпал получаване на енергия от чужбина, от загадъчна черна кутия. След много изследвания и експерименти, тайната е решен. В Джулия беше малко по внимателно, преоблечен като магнит залепени на пластмасовия диск. Черната кутия е devyativsltnaya транзистор батерия и малък бобина със сърцевина. Чрез намотка четири проводника. И това е всичко! Аз не намирам кой ключ. Батерията е свързан, но не и ако въртележка завъртяла кутия елемент почти не е изчерпателен!

Имам изградена няколко версии на тази въртележка и ги показва в кръга на младите техници.
Фиг. 1 показва електрическата схема на въртележка на устройството, снабдяването с енергия. На общо ядро ​​има две намотки L1 и L2. В L1 на бобината - нека го наречем индуктивни бобини завъртанията на няколко хиляди. Той е свързан с базата и емитера на транзистора (схема 1). Броят на навивките на бобината L "е много по-малък - само на няколко стотин. Тя играе ролята на електромагнит, и е включена в схемата на колектора (схема II).

Устройството работи по следния начин: въртележка, разположен в движение до индуктивна бобина (Фигура 1.), Той причинява променлив ток със същия посоката и силата като ток в схема I.

Как, ще попитате вие? Да предположим, че в индуктивна намотка с магнитни полюси подходи един. Следователно магнитния поток проникваща бобината ще се промени. Предизвикване на електродвижеща сила и текущата I във волята веригата в съответната посока. Но на транзистора работи особен начин: ако в основата му ток не тече в определена посока, са във веригата II не разполага с ток, въпреки колектор-емитер напрежение има. (В такъв случай, заключено транзистор govoryat.s).

Но нека приемем, друг: тек. причинена от приближение полюс магнит има посока, така че токът в схема II. Тогава на транзистора ще започне на работа. Трябва да се отбележи, че токът във веригата II е много по-висока, отколкото на ток в схема I. Както се вижда от веригата във веригата II, ток протича през намотката на електромагнита, т.е. през намотката L2. Електромагнит като един от нейните стълбове започва да работи върху него се приближава полюс на магнит. Полюсите на електромагнита и конвенционален магнит с наближаването започне да си взаимодействат. Не забравяйте, че в нашия случай това е поле, така че ако полюсите се привличат, електромагнита ще има поле Y. В момента, когато полюс на магнита започва да изпревари L1 на бобината, тока, предизвикана от веригата I, се намалява до нула, а след това започва се увеличи до определено ниво, но на ток за движение ще бъде в противоположна посока. С такава посока tska I верига. - не протича ток в схема II, и транзистор porezhnemu блокиран.

Тъй като продължава въртележка спин, зимува сближаване с бобина магнит полюс Ю индукция сегашната ми транзистор схема поддържа ключалката, защото това не променя посоката си. Transistor започва да работи само когато полюс Ю байпас бобината: промяна на посоката на ток. Според верига II, и следователно и на тока на електромагнит намотка започва да тече. Горният полюс на електромагнита действа на изпреварване му магнит полюс през юли. Омонимни полюси - нашата въртележка отново получава краткосрочно тласък и т.н. Колкото по-бързо колело се върти, толкова по-голяма сила, предизвикана от текущата I във веригата и това води до увеличаване на тока в схема II. Това, от своя страна, води до все по-силно привличане или отблъскване между полюсите на електромагнит и въртележка магнит. В крайна сметка vrashenie въртележка vyravnivaetsya-.
Тук ние сме с вас и открил тайната на "вечните" спининг играчки. Енергия за движението му се допълва от електрическата енергия от батерията. И когато енергията изтече (и това се изразходва, между другото, бавно), въртележка спира.

Преди да се пристъпи към изграждането на юли трябва да намерим силни оксидни магнити във формата на бар. Оптималните размери 8 х 20 х 22 mm, може да се вземе магнит, и 3 х 13 х 39 mm. Те трябва да се намагнитва по широка повърхност.
След изрязани от дървена дъска 10 mm диаметър на кръга малко по-голяма от дължината на магнита (фиг. 1). На внимателно полира повърхността на отвора за кръга се пробива точно по средата диаметър 6 мм. На чашата с една ръка - симетрично по отношение на откриването - изрежете правоъгълен канал с ширина малко по-голяма ширина и дълбочина на магнита, минимално по-голяма от неговата дебелина.

Фиг. 1. Дървена въртележка
Фиг. 2. Yule в пластмасова кутия. а) метода на свързване на магнита, б) крайния пумпал с оста.
Фиг. 3. Размерите на бобината с ядрото.
Фиг. 4. корпуса на задвижващия механизъм въртележка: а - готов устройство,
а-Ь-г - метод за поставяне на чашките на рулони и изпарител.

Канал в дървена чаша и четка магнит с тънък слой от лепило и да магнит в жлеба, като гарантира, че магнитът е симетрична дупка в кръг. лепило остатък непременно смееш тампон напоен с денатуриран алкохол.
От гладка и права метален прът с диаметър 6 mm Strezh-CHO Oxley парче дължина 20 мм. Единият край на четката с лепило и внимателно поставете в дупката, не натискане на магнита. Това е оста на нашата въртележка. След 2 - 3 часа, когато лепилото започва да изсъхне, Близкия магнит лепило стоманено топче с диаметър не по-голям от 8 мм. На тази топка и ще се върти на въртележка. Когато лепилото "грабва", проверка на стабилността на въртележка. Носете го в vrashenie по-ДС върху плоска повърхност, а след това е по-добре се вижда дали движението е твърде силна вибрация. Ако вибрациите изглежда твърде силна, извадете го, като плъзнете леко топката. Докато лепилото се втвърди, метода на "проба-грешка" намери улей въртележка ос подпори за играчка върти по-тихо.

Както можете да си представите, въртележка изглежда мистериозно когато магнита не се вижда. Това ще изисква цилиндрична пластмасова кутия с тънки стени и дъно с диаметър приблизително равен на диаметъра на дървения кръг. За тази цел е удобно, например, един буркан с крем под. В средата на вътрешната долната стена на магнит опаковка лепило (фиг. 2). А магнит от външната страна на кутията лепило стоманено топче от 6-8 мм в диаметър. Към горната стена на кутията, т.е. корицата, слепени дървени ос. Оста трябва да има леко конична форма (фиг. 2Ь). Когато лепилото е сухо, проверка на стабилността на въртележка, а ако е необходимо, поправете грешките по същия начин, както направихме с дървена yuloy.

Сега можете да започнете инсталирането на електрическата верига, която поддържа завъртане на въртележка. Това изисква двойна бобина със сърцевина от 30 мм по-дълъг от бобината. Сърцевината се състои от така наречените меки магнитни материали, например, от трансформатор стомана или чупливи пръчки феромагнитен стомана (тези клони се използват във вътрешния радио антената). Ако не можете да получите една или друга страна, това няма значение - тя може да бъде направена от обикновена стомана. В този случай, калцинирания пръти изкуствена и след това бавно се охлажда до стайна температура. Желателно е, диаметърът отваряне на сърцевината не е повече от 8 мм.
Фигура 3 показва приблизителни размери на бобината на рулони с ядрото. Кадър, подходящ за още едно дърво. Първите 300 намотки медни изолирани намотка проводник не по-дебели от 0.45 mm - L2 намотка. Краищата на проводниците се изхвърлят. Защитете ликвидация тънък изолационен фолио. След прекратяване дебелината на телта на по-малко от 0.1 mm да се направи намотка ликвидация намотка L2 L1 (3000 - 5000) завои. Възможно е да се използват намотки на контакторите 220 V и 24 V, като например размера на техните скелети свързват двете намотки, както е показано на фиг. 5. Залепване намотка, е необходимо да се погрижи за това, че техните отвори точно съответствие с друг (фиг. 5).

Други подробности за схемата - транзистор, полупроводников диод, стрелки, тел. Също така трябва батерии и три плоско стъкло "изпаряване чаша диаметър около 125 mm с вдлъбната дъно. Вместо това, можете да вземете пластмасова чиния, чиния с леко вдлъбнато дъно, или стъкло от голям будилник. Друг заместник трябва лист платка или друг подобен материал с дебелина 6 mm - за чекмеджето, в която се помещава (Фигура 4) вериги и захранването.. Кутията е затворен с капак, изработени от същия материал, но от 13 мм дебелина.

От всички страни на капака нарязани шипове в средата - дупка конусовидна. Този отвор обхваща блюдото за изпаряване или пластмасова плоча (вж. Фиг. 4). Бобината трябва да бъдат поставени в кутията, така че да докосва почти чиния изпаряване (или съдовете), и че вертикалната ос на бубинната сърцевина е приблизително в съответствие с оста, минаваща през централния отвор на капака. И още едно условие: намотка вътре в кутията е фиксирана по такъв начин, така че да се коригира позицията си по отношение на Джулия, стои на табелката.

Свързване на верига в съответствие с фиг. 1. Може да се случи, след като връзката в схемата ще бъде самостоятелно развълнуван трептене. Те са нежелателно, тъй като те водят до бърза консумация на батерията и може да доведе до повреда на транзистора. Тези вибрации са акустична честота, те могат да бъдат чути, особено ако бобината да донесе метални предмети или магнит. Те трябва да се отървете от, включително и в полупроводникови диод емитер верига, както е показано с прекъсната линия на фиг. 1. Но този метод (фиг. 1) е подходящ само когато се използва данни към схемата тип транзистор п-р-п. Ако се използва тип транзистор р-п-р - свързване полупроводников диод обратно на.

След като завърши инсталацията, започнете въртележка на вдлъбнатата повърхност на капака. Toy трябва да се върти по-бързо и по-бързо, за няколко секунди, след което движението се стабилизира. Тя може да се случи, че спин "завинаги" въртележка не искам да, въпреки че точно изпълнени схема. Размени краищата на индукционна бобина: проводник, свързан към точка А, точка В, се свърже с и обратно (Фигура 1.) - и се осигурява успеха.

Бронислав Tokar
"Хоризонти технологии за деца" списание №1-86g.