Генератор статического электричества своими руками
В этом видео уроке будем собирать электрофорную машину, которая представляет из себя генератор статического электричества. В начале рассматриваются общие вопросы по назначению и конструкции этой машины, потом подробно показаны все шаги по ее изготовлению своими руками.
Посмотрите на выбор ручных генераторов в этом китайском магазине.
Что представляет из себя электрофорная машина?
Устройство состоит из основания, на котором крепятся ее детали. Также в ее состав входят две стойки с осями, на которых крепятся два диска с металлизированным покрытием. Имеются также две лейденские банки, которые являются, по сути, конденсаторами или накопителями заряженных частиц. Разрядники, которые функционируют по мере накопления заряда конденсаторов, съемники заряженных частиц с передней и с задней стороны дисков.
Диски приводятся в движение при помощи ременной передачи. Мы крутим ручку и за счет этого происходит вращение дисков.
Товары для изобретателей Ссылка на магазин.
Первые генераторы статического электричества были одновременно изобретены в Германии в одно и то же время Августом Теплером и, независимо от него, Вильгельмом Гольцем. Принцип работы электрофорной машины. Поскольку диски вращаются относительно друг друга в противоположные стороны, они создают положительные и отрицательные заряды. При вращении дисков по мере накопления зарядов происходит разряд.
Авторы видео решили изготовить данную машину, которую можно повторить своими руками в обычных домашних условиях. На сайтах в интернете есть несколько примеров создания такого генератора, но данная конструкция будет иметь двигатель.
Зарабатывайте в интернете с этой старой добройПАРТНЕРКОЙ.
Сначала были сделаны чертежи будущей машины. В первую очередь были рассчитаны параметры диска.
После проделанной предварительной работы приступили к созданию устройства.
Электроника для самоделок вкитайском магазине.
Основные детали
Машина будет состоять из следующих элементов. Это 2 диска, которые будут вращаться в противоположные стороны, они будут сделаны из CD-дисков. Два двигатель от компьютерного кулера, которые будут приводить их в движение. Диск будет приклеен двухсторонним скотчем на ротор мотора. Сам двигатель крепится к стойке. Стойки будут сделаны из оргстекла. Также будут использованы лейденские банки. Это пустая металлическая емкость, от которой идет один контакт, далее полистироловый диэлектрик и латунный контакт.
Изготовление электрофорной машины
Для начала нужно снять покрытие с диска, чтобы получить прозрачную заготовку. Для этого используем канцелярский нож. Для создания рабочего диска нужны эскизы, они выполнены на компьютере. Шаблон лепестка можно изготовить из подходящего материала, для этого хорошо подойдет банковская карта.
Теперь, используя шаблон, приступаем к разметке на скотче. Прикладываем шаблон и вырезаем все нужные фрагменты. Всего было вырезано 20 лепестков на один диск. Должно получиться 20 секций. Угол между двумя лепестками составляет 18 градусов. Разметка производится при помощи обычного листа в клеточку и транспортира. Теперь накладываем диск точно в середину координат, при помощи ножа или шила делаем насечки по 18 градусов. Наклеиваем лепестки в соответствии с линиями. В точной аналогии с первым диском был сделан второй диск. Он был обработан, чтобы обеспечить зазор.
У мотора удаляем желтый провод. Отсекаем ребра жесткости, чтобы можно было отсоединить двигатель. Некоторое место нужно оставить под монтажные отверстия.
Генератор энергии из обычной бумаги
Всем известно понятие статического электричества, которое возникает, когда вы расчёсываетесь, снимаете свитер или ходите по синтетическому ковру.
Но далеко не все люди знают, что статическое электричество является следствием так называемого трибоэлектрического эффекта.
Этот эффект заключается в том, когда два различных материала неоднократно контактируют друг с другом своими поверхностями, то один материал «крадёт» электроны у другого, создавая электрический потенциал. И такое явление можно поставить на службу людям, превратив его в дешёвый, лёгкий и безвредный для окружающей среды метод получения электрической энергии, которой можно питать малопотребляющие портативные и носимые электронные устройства.
Жонг Лин Вонг (Zhong Lin Wang), учёный в области нанотехнологий из Технологического университета Джорджии, работает над проблемой использования трибоэлектрического эффекта уже достаточно давно.
«Моей целью является создание дешёвых, пригодных для вторичной переработки трибоэлектрических генераторов, изготавливаемых из широкодоступных материалов», – говорит Вонг.
И группе Вонга удалось добиться достаточно весомого результата, использовав в качестве основного материала обычную бумагу, свёрнутую методом оригами.
Основой трибоэлектрического генератора является обычная бумага для принтера. На её поверхность с одной стороны приклеена тонкая алюминиевая фольга, а с другой стороны – тефлоновая плёнка.
Когда «гармошка» сложенная из такой многослойной бумаги, сжимается, поверхность тефлона входит в контакт с поверхностью алюминия.
Когда сжимающее усилие снимается, поверхности тефлона и алюминия отделяются, и за счёт трибоэлектрического эффекта возникает электрический потенциал, который снимается через медные провода, соединённые с алюминиевой фольгой.
Опытный образец бумажного трибоэлектрического генератора, показанный на фото, обеспечивает электрический потенциал, напряжением в 20 Вольт при токе в 2 микроампера.
Пиковая электрическая мощность составляет 0,14 Ватта на квадратный метр, чего вполне достаточно для того, чтобы заставить светиться четыре обычных светодиода.
Кроме источника энергии, такое трибоэлектрическое оригами, в паре с высокоточным измерителем напряжения, может быть использовано в качестве простого датчика давления, способного даже определить достоинство положенной на датчик монеты.
«Разработанная нами технология может работать с самыми различными наборами материалов, включая ткани, пластмассы, резину, металл и керамику, – рассказывает Жонг Лин Вонг. – А нашей основной целью является то, чтобы дать возможность использовать такую технологию в качестве эффективного источника энергии для сетей всевозможных датчиков, эля элементов так называемого «Интернета вещей» и, конечно, для носимой электроники, встраиваемой в одежду и в предметы повседневного обихода».
Enginclub.ru
Статическое электричество | Хакадей
26 сентября 2022 г. Дженни Лист
За прошедшие годы мы представили довольно много детекторов радиоактивности, которые обычно включают в себя трубку Гейгера-Мюллера или, возможно, фотодиод большой площади. Но в случае радиационного облучения в результате ядерной атаки, как человек с улицы измеряет облучение, не имея специального прибора? Это был важный вопрос в разгар холодной войны, и именно его [д-р.
Маршалл Брюсер] ответил в 1962 документ под названием «Когда вы покинете Fallout Shelter». Полная статья находится за платным доступом, но интересующая нас часть находится в свободном доступе на первой странице.
Детектор доктора Брюсера прост сам по себе и основан на разрушении статического электрического заряда излучением. Если вы проведете пластиковой расческой по волосам, она накопит достаточно заряда, чтобы поднять небольшой лист бумаги, а при нормальном фоновом излучении заряд уменьшится, так что лист бумаги упадет примерно через 15 секунд. Его расчет состоит в том, что как только поле достигнет примерно 10 рентген в час, этого будет достаточно, чтобы стереть заряд и немедленно выбросить бумагу. Есть современное газетное сообщение (страница 7, слева от большой рекламы), в котором читателю сообщается, что, поскольку предел облучения составляет 100 рентген (один зиверт), провал этого теста означает, что у них есть девять часов, чтобы создать лучшее убежище. По понятным причинам мы не можем протестировать это на стенде Hackaday, но те из нас, кто помнит дни, когда такие темы были реальной проблемой, все равно будут искать удобную расческу.
Спасибо [Виктор Мэтью] за подсказку.
Posted in ScienceTagged радиация, детектор радиации, статическое электричество6 мая 2022 г. Том Нарди
Майлар обладает множеством полезных свойств, и поэтому он довольно часто появляется не только в проектах DIY, но и в нашей повседневной жизни. Но до сегодняшнего дня мы никогда не видели, чтобы кусок майлара подпрыгивал и пытался привлечь наше внимание. Но именно это обещание предлагает ElectriPop, увлекательный проект группы Future Interfaces Group Университета Карнеги-Меллона.
Основной принцип работы здесь довольно прост. При электростатическом заряде полоску майлара можно заставить подниматься вертикально в воздух. Разрежьте эту полоску по центру, и две стороны будут отталкиваться друг от друга и образовывать букву «Y». Расширяя эту концепцию с помощью достаточно тщательно расположенных разрезов, можно создавать удивительно сложные трехмерные формы, которые появляются после подачи заряда.
Читать далее «ElectriPop превращает вырезанный майлар в нестандартные трехмерные структуры» →
Рубрика: Искусство, оборудование, Высокое напряжениеПомеченный электростатический, Future Interfaces Group, майлар, статическое электричество Генератор Ван де Граафа является одним из основных элементов музеев науки, до такой степени, что даже если обычный человек может не знать его названия, есть большая вероятность, что он знаком с описанием «металлического шара, от которого встают волосы». . Отчасти потому, что это довольно безопасный способ продемонстрировать высокое напряжение, но также и потому, что они на удивление дешевы и просты в изготовлении.
В своем последнем видео Plasma Channel [Джей Боулз] строит большой генератор Ван де Граафа, который не будет выглядеть неуместным в музее или университете, и который, по его оценкам, производит до 500 000 вольт. Он может легко выбрасывать впечатляющие (и звучащие) искры на 10 дюймов и более, и, как вы можете видеть на видео ниже, он более чем способен выполнять эти классические трюки музея науки.
Нижний шкив в сборе.Удивительно, как мало нужно для создания таких напряжений с помощью Ван де Граафа. На самом деле внутри нет ничего, что можно было бы сразу приравнять к высокому напряжению, единственный электронный компонент в основании генератора, помимо аккумуляторной батареи, — это регулятор скорости двигателя. В то время как все остальное может выглядеть подозрительно похоже на магию, наш собственный [Стивен Дюфресн] написал правильное научное объяснение того, как все это работает.
В данном конкретном случае двигатель вращает нейлоновый шкив в основании генератора, который соединен с тефлоновым шкивом в верхней части с помощью ремня из неопреновой резины.
Гребни из тонкой металлической сетки, расположенные близко к ремню сверху и снизу, позволяют Ван де Граафу накапливать статический заряд в сфере. Между прочим, кажется, что поиск большой металлической сферы был самой сложной частью всей этой сборки, поскольку [Джею] потребовалось несколько часов, чтобы модифицировать шар для наблюдения за садом, чтобы он поместился на акриловой трубе, которая служит ядром машины.
В прошлом мы видели генераторы Ван де Граафа, построенные буквально из мусора, а еще в 2018 году [Джей] сам разработал гораздо меньшую и более упрощенную версию этой концепции. Но эта красота, безусловно, поднимает планку выше всего, что мы видели ранее.
Продолжить чтение «Сверхмощный генератор Ван де Граафа» →
Posted in НаукаTagged высокое напряжение, Плазменный канал, статическое электричество, Ван де Грааф12 марта 2020 г. Кристина Панос
Что самое страшное в зиме? Если вы находитесь в помещении так же, как и мы, то статическое электричество, вероятно, находится довольно высоко в списке.
Само кольцо напечатано из нити TPU 95A для комфорта и гибкости. В схеме не так много всего, только неоновая лампочка, резистор 1 МОм и немного медной ленты, но это функциональное украшение может вызвать множество заряженных разговоров. Пройдите мимо разрыва, чтобы увидеть, как он загорается на дверной ручке.
Если вы хотите зажигать неоновые лампочки круглый год, постройте из них поле и помашите ими возле катушки Теслы!
Продолжить чтение «Одно антистатическое кольцо, которое порадует всех» →
Posted in Лайфхаки, Разное HacksTagged медная лента, электростатический разряд, статическое электричество, неоновая лампа, статическое электричество
Том Нарди
Генератор Ван Де Граффа — это устройство, способное потенциально генерировать миллионы вольт электричества, которое вы можете собрать за полдня, вероятно, из деталей, которые вы нашли в мусорном баке. Это не тот факт, который ускользал от внимания хакеров на протяжении десятилетий, и, соответственно, за эти годы мы видели несколько сборок Ван Де Граафа. Как и хакер высокого напряжения [Джей Боулз], но он все еще думал, что может принести что-то новое.
Целью его последней сборки было не только создать одну из самых совершенных и профессиональных версий этого почтенного высоковольтного оборудования, но и сделать его доступным для других, сохранив простой и доступный дизайн. Конечным результатом стал генератор Ван Де Граафа на 40 000 вольт, который питается от двух батареек типа АА и может поместиться на ладони.
Проще говоря, генератор Ван де Граафа создает статическое электричество в результате трения двух металлических гребней о движущуюся ленту, что известно как трибоэлектрический эффект.
Лента натянута между двумя гребенками и проходит через изолированную трубку, которая служит для «перекачки» электронов с одной стороны на другую. Конечным результатом является то, что массивный заряд накапливается на положительной стороне генератора Ван де Граафа, который очень хочет послать искру в сторону любого отрицательно заряженного объекта, который окажется достаточно близко.
Видео после перерыва знакомит зрителей с процессом превращения этого принципа в практическое устройство, показывая, насколько это удивительно просто. Для запуска ремня используется обычный двигатель для хобби, в данном случае это просто широкая резиновая лента, а остальные компоненты легко найти или изготовить. Даже для, пожалуй, самого сложного элемента сборки, самих гребней, [Джей] не использует ничего более экзотического, чем алюминиевую фольгу и растянутый кусок многожильного провода.
В сочетании с акриловой основой и специальной металлической сферой (вместо использования банки из-под газировки или другого переработанного предмета) конечный результат не только генерирует здоровые искры, но и выглядит при этом хорошо.
Хотя, если окончательная подгонка и отделка не важны, вы всегда можете собрать ее из того, что нашли в мусоре.
Читать далее «Мини Ван де Грааф — шокирующая настольная игрушка» →
Posted in классические хаки, НаукаTagged высокое напряжение, металлическая сфера, статическое электричество, ван де графф14 октября 2015 г., Майк Щис
Ладно, на самом деле это не циклотрон… но этот шариковый циклотрон — хорошая модель того, что делает циклотрон, и концепции, лежащие в его основе, кажутся странными и волшебными. Пара шариков для пинг-понга визжит вокруг стеклянной чаши благодаря отталкивающим силам статического электричества.
Неудивительно, что это исходит от Rimstar, источника, который мы привыкли приравнивать к увлекательным домашним лабораторным экспериментам, таким как Star Trek Enterprise с двигателем Ion Wind. Те, кто внимательно следит за ними, знают, что большинство экспериментов [Стивена Дюфресна] связаны с высоким напряжением, и этот ничем не отличается.
Та же самая машина Wimshurst, которую он использовал в демонстрации Tea Laser, снова используется для этого.
Стеклянная чаша благодаря своей форме и свойствам используется в качестве изолятора. Набор электродов добавлен в виде алюминиевых полос. Им присваиваются противоположные заряды с помощью машины Вимшерста. Шарики для пинг-понга, покрытые проводящей краской, достаточно легкие, чтобы их можно было перемещать под действием статических полей, а хорошая рукоятка заставляет их двигаться по очень быстрому кругу вокруг чаши.
Когда вы крутите рукоятку, вам в голову приходит мысль о том, что вы соединены с чем-то цепью. Это похоже на то же самое, но нет интуитивной связи между движением шариков и вашей рукой на рукоятке. Кому-нибудь нужен реквизит для вечеринки в честь Хэллоуина?
Если вы не хотите покупать или строить машину Вимшерста, вы можете использовать генератор Ван де Граафа. Может ли кто-нибудь предложить другие источники высокого напряжения, которые будут хорошо работать здесь?
Читать далее «Циклотрон с ручным приводом» →
Posted in Разное HacksTagged циклотрон, эксперимент, высокое напряжение, шарик для пинг-понга, RimstarOrg, статическое электричество, машина Вимшерста 19 октября 2014 г.
Рич Бремер
[Кристофер] собрал электрошоковую дубинку, чтобы позлить своих друзей. Он наносит легкий удар током человеку, находящемуся на рабочем конце устройства. Как ни странно, питается он исключительно от статического электричества, батареи здесь нет и в результате травма не хуже, чем прикосновение к дверной ручке после того, как вы водили носки по ворсистому ковру.
Конструкция очень проста и фактически представляет собой элементарный конденсатор. Основной корпус представляет собой трубу из ПВХ, выполняющую роль диэлектрика в системе «колпачок». Два отдельных куска оловянной фольги оборачиваются вокруг трубы из ПВХ внутри и снаружи. Эти слои оловянной фольги обеспечивают токопроводящий путь к паре винтов, застрявших на конце дубинки. Шарик для пинг-понга и немного пены действуют как изолятор между ПВХ и винтами.
Чтобы зарядить дубинку, ее нужно только поднести к источнику статического электричества, ламповый телевизор сделает свое дело.
Протирание куском шерсти также сработает. Когда это сделано, электростатическое поле сохраняется в ПВХ между двумя кусками оловянной фольги, одна сторона принимает положительный заряд, а другая отрицательный заряд, создавая электрический потенциал между двумя винтами на конце дубинки. Когда что-то (с достаточно низким сопротивлением) закорачивает винты, энергия, накопленная на положительном винте, пытается перейти к отрицательному винту, поражая ничего не подозревающую жертву.
Нужно что-то помощнее? Вы можете проверить эту другую электрошоковую дубинку.
Posted in Оружие ХакиTagged статическое электричество, статический шок, электрошокер, электрошокерЭлектростатический генератор – 1706 – Магнитная академия
Электростатическая машина Отто фон Герике превратилась во все более совершенные инструменты в руках более поздних ученых. В начале 1700-х годов англичанин по имени Фрэнсис Хоксби сконструировал свой собственный электростатический генератор, что стало результатом его исследований ртути.
Самые ранние методы получения статического электричества заключались в простом трении друг о друга двух предметов, таких как янтарь и человеческая рука. Древние находили это явление загадочным и размышляли о его природе, но никогда не изучали его так, как мы бы сегодня назвали подлинно научным. Развитие более сложных подходов к исследованию сопровождалось ростом экспериментализма; чтобы адекватно изучить статическое электричество, ученым сначала нужно было произвести его в значительных количествах. Экспериментаторы также выиграли от согласованности новых инструментов, которые часто предлагались, поскольку способность воспроизводить результаты является ключом к хорошей науке.
В середине семнадцатого века Отто фон Герике из Германии изобрел одно из первых устройств, способных генерировать электричество для исследований. По сути, он состоял из шарика серы, установленного в своего рода деревянной колыбели, которую он вручную вращал относительно другого объекта, чтобы произвести заряд.
Эта электростатическая машина превратилась во все более совершенные инструменты в руках более поздних ученых. В начале 1700-х годов англичанин по имени Фрэнсис Хоксби сконструировал свой собственный электростатический генератор, что стало результатом его исследований ртути.
Сын торговца тканями в Колчестере, Англия, Хоксби учился ремеслу, что было типично для его класса. В конце концов он открыл собственный магазин, но в свободное время любил заниматься наукой и проводить эксперименты. Некоторые из наиболее заметных экспериментов Хоксби были сосредоточены на отсутствии звука в вакууме, капиллярном действии и электролюминесценции. Его интерес к последнему был вдохновлен работой француза Жана Пикара, который обнаружил, что встряхивание барометра, содержащего ртуть, приводит к свечению. Когда новости о работе Пикарда достигли Лондона, Хоксби воспроизвел свечение ртути в стеклянном стекле, которое он откачал с помощью вакуумного насоса собственного изобретения. Демонстрация эффекта в 1703 году перед Лондонским королевским обществом привлекла внимание его членов, и по настоянию сэра Исаака Ньютона они пригласили его присоединиться к их рядам.
Научная группа использовала Хоксби в качестве экспериментатора примерно с 1705 года до его смерти.
Через несколько лет после своих первых экспериментов с электролюминесценцией Хоксби решил посмотреть, что произойдет, если он уберет ртуть из уравнения. Сначала он заменил вещество другими материалами, затем решил оставить вакуумированный стеклянный шар (который к тому времени заменил колпак его более ранних исследований) совершенно пустым. Он поместил глобус на ось, прикрепленную к большому колесу. Вращение колеса заставляло земной шар вращаться. Когда Хоксби очень быстро повернул земной шар на руке в темной комнате, внезапно вспыхнул свет!
Сообщается, что свет, который наблюдал Хоксби, был достаточно ярким, чтобы можно было читать. Хотя у него, очевидно, был некоторый интерес к разработке лампы на основе этого нового источника света, он так и не сделал этого. Однако много лет спустя ртутные лампы вошли в обиход.
Хоксби предоставил подробный отчет о своем устройстве — улучшенной форме электростатического генератора — в «Физико-механические эксперименты на различных предметах» , опубликованном в 1709 году.
