Στο έργο θα φορτίσουμε ένα κινητό τηλέφωνο με φωτιά από κεριά. Για να γίνει αυτό, χρησιμοποιούμε θερμοηλεκτρικούς μετατροπείς, η αρχή λειτουργίας των οποίων βασίζεται στο φαινόμενο Peltier. Και πρώτα, μια μικρή θεωρία.
Η επίδραση της απελευθέρωσης ή της απορρόφησης θερμότητας στην περιοχή όπου έρχονται σε επαφή ανόμοιοι αγωγοί ανακαλύφθηκε και μελετήθηκε για πρώτη φορά από τον Γάλλο Jean-Charles Peltier το 1834. Αν μιλάμε για την ανακάλυψη με απλά λόγια, ο επιστήμονας απέδειξε ότι εάν ένα ηλεκτρικό ρεύμα διέρχεται από ανόμοιους αγωγούς σε κοντινή απόσταση, τότε ο ένας από αυτούς θερμαίνεται πολύ, ενώ ο άλλος, αντίθετα, ψύχεται. Ναι, η απόδοση των συσκευών που λειτουργούν με αυτό το αποτέλεσμα είναι χαμηλή. Ίσως γι' αυτό η πρακτική εφαρμογή της ανακάλυψης ξεκίνησε μόλις στα μέσα του εικοστού αιώνα.
Πρέπει να σημειωθεί ότι το στοιχείο Peltier μπορεί επίσης να λειτουργήσει με την αντίστροφη σειρά: εάν η μία πλευρά του θερμαίνεται και η άλλη ψύχεται, η μονάδα θα παράγει ρεύμα. Όσο μεγαλύτερη είναι η διαφορά θερμοκρασίας, τόσο υψηλότερο είναι το ρεύμα που παράγεται. Είναι αυτό το υπέροχο χαρακτηριστικό που θα χρησιμοποιήσουμε στην εμπειρία μας με τη φόρτιση ενός smartphone.
Τι θα χρειαστείτε:
- 4 μονάδες Peltier TEC1-12705
- Θερμοαγώγιμη πάστα
- Λωρίδα USB
- 4 μικρά καλοριφέρ
Φτιάχνοντας μια θερμογεννήτρια με τα χέρια σας
στοιχεία Peltier τις περισσότερες φορές έχουν το σχήμα ενός επίπεδου ορθογωνίου με δύο ακροδέκτες. Για τον φορτιστή μας θα πάρουμε 4 μονάδες. Ας τα δημοσιεύσουμε καλοριφέρ κατάλληλου μεγέθους. Τα πτερύγια ψύξης σε αυτό είναι τοποθετημένα με τέτοιο τρόπο ώστε να μπορείτε να ρίχνετε νερό σε αυτά χωρίς να χυθεί έξω.
Αυτό ακριβώς θα χρησιμοποιήσουμε στο μέλλον. Στο μεταξύ, στερεώνουμε τα στοιχεία, έχοντας προηγουμένως καλύψει τις επιφάνειες θερμοαγώγιμη πάστα για καλύτερη επαφή.
συμπεράσματα θερμοηλεκτρικές μονάδες κατασκευασμένο με καλώδια διαφορετικών χρωμάτων: κόκκινο και μαύρο. Πολύ άνετα. Θα συνδέσουμε τα στοιχεία σε σειρά: κόκκινο με μαύρο, μαύρο με κόκκινο. Θα καλύψουμε επίσης το πάνω μέρος των μονάδων με μεταλλικά καλοριφέρ. Θα ζεστάνουμε περαιτέρω αυτή την πλευρά σε μια φλόγα κεριού.
Τώρα χρειαζόμαστε πολλά εξαρτήματα ραδιοφώνου. Πρώτα απ 'όλα, η υποδοχή USB. Θα το κόψουμε με ψαλίδι από την παλιά σανίδα που δεν λειτουργεί. Έχουμε ακόμη και δύο φωλιές πάνω του. Πολύ καλά. Για να μην μπερδευτούμε κατά λάθος, σημειώνουμε το συν και το πλην της διατροφής στα πόδια. Εκτός από αυτό, ας πάρουμε Δίοδος εκπομπής φωτός και μια περιοριστική αντίσταση για τον έλεγχο της παραγωγής ρεύματος. Μόλις εμφανιστεί το ρεύμα που απαιτείται για τη φόρτιση στις επαφές της υποδοχής USB, θα ανάψει αμέσως. Δίοδος εκπομπής φωτός. Και θα εγκαταστήσουμε επίσης έναν εξομαλυντικό ηλεκτρολυτικό πυκνωτή. Οι τιμές των ανταλλακτικών φαίνονται εύκολα στη φωτογραφία.
Η συσκευή είναι έτοιμη, η δοκιμή ξεκινά. Για τα κεριά, ένας ειδικός καυστήρας κόβεται από κασσίτερο.
Τρία κεριά είναι αρκετά. Οι μονάδες μας τοποθετούνται στην κορυφή. Το νερό χύνεται στο ψυγείο, το οποίο είναι σχεδιασμένο για ψύξη. Η διαδικασία έχει ξεκινήσει. Δείκτης Δίοδος εκπομπής φωτός αρχίζει να φουντώνει.Όσο θερμότερη γίνεται η καυτή πλευρά των στοιχείων Peltier, τόσο μεγαλύτερο είναι το ρεύμα.
Προσπαθούμε να συνδέσουμε το τηλέφωνο. Και φορτίζει. Αν τώρα αφαιρέσετε τη συσκευή από τη φωτιά, τότε Δίοδος εκπομπής φωτός θα καεί για αρκετή ώρα μέχρι να κρυώσουν τα πιάτα. Το τηλέφωνο σταματά επίσης να φορτίζει σε αυτό το σημείο. Τοποθετήστε ξανά τη συσκευή στο θερμαντικό μαξιλάρι. Η ένδειξη ανάβει, το ρεύμα φτάνει στην απαιτούμενη τιμή και το smartphone αρχίζει να φορτίζει ξανά.
Η εμπειρία μας ήταν επιτυχημένη, όλα λειτούργησαν.
