Конденсатор самодельный: Самодельные КПЕ из фольгированного стеклотекстолита

Подводящие проводники прикрепляются — один к вращающейся оси, другой к шпинделю неподвижной части (рис. 6).

Как сделать электролитические конденсаторы в домашних условиях

Самодельный электролитический конденсатор — это конденсатор, в котором диэлектрик очень, очень тонкий слой оксида алюминия (см. диаграмму справа). Фактически, даже если отрицательная пластина обозначена как серый металл. полоса, электролит является проводящим и действительно считается частью отрицательная пластина тоже.Поскольку диэлектрик очень тонкий, емкость относительно высокий, от 60 до 500 мкФ. По крайней мере, это высоко по сравнению с большинством самодельных конденсаторов, в которых используются только бумажные, пластиковые или стенки банки как диэлектрик, 600 пикофарад. Сравнение что более наглядно:

• 500 мкФ = 0,0005 фарад для самодельного электролитического конденсатора
• 600 пикофарад = 0,0000000006 фарад на нормальный самодельный конденсатор

Обратите внимание, что они хороши для научных проектов и экспериментов, но не очень стабильно.Если дать им немного посидеть, диэлектрик слой деформируется и изменится при следующем использовании.

60 мкФ простой электролитический конденсатор.

Спиральный электролитический конденсатор емкостью 500 мкФ.

Приготовление электролита

Для приготовления электролита вам понадобятся (см. Также фото ниже):

• сода пищевая или бура,
• вода дистиллированная,
• емкость для смешивания (e.грамм. стакан),
• приспособление для перемешивания (например, ложка).

Пищевую соду можно найти в разделе выпечки любого продуктовый / продуктовый магазин. Буру можно найти в разделе прачечных. продуктовых магазинов по крайней мере в Северной Америке. Вода должна быть дистиллированной. вода. Я не пробовал водопроводную воду, но знаю человека, который пробовал и не пробовал добиться успеха. Когда он перешел на дистиллированную воду, все заработало.

Чтобы смешать электролит, наполните емкость дистиллированной водой.Поставить как столько, сколько вы думаете, вам понадобится для конденсатора, больше, если это поможет сделать это. Положите одну чайную ложку пищевой соды или буры. в воду. Перемешивайте, пока он не растворится, т.е. вы увидите только воду. Повторение несколько раз, пока он не перестанет растворяться. Даже это может быть больше, чем есть необходимо. Я кладу примерно 3 или 4 чайных ложки примерно на 1 стакан / 250 мл воды.

Подготовка пластин

Я сделал два разных электролитических конденсатора. Первый был простой один просто чтобы проверить, работает ли он, а второй был спиралевидным один с большей емкостью.

Тарелки простые в таре

Тот, что на первом фото справа, самый простой и состоит из всего двух алюминиевых пластин в стакане, заполненном электролитом. Его емкость составляет около 60 мкФ. Я использовал и кухонную алюминиевую фольгу, и алюминиевую фольгу из банки с содовой. и оба работали нормально. Емкость может быть сделана из чего угодно.

Обратите внимание, что я разрезал алюминий так, чтобы деталь выступала из электролит для электрического контакта. Я также пометил один положительный и один отрицательный, поскольку электролитические конденсаторы поляризованы, что означает, что они всегда должны быть подключены одинаково.

Важно, чтобы на алюминии для начала ничего не было. Для фольги все, что вы можете сделать, это взять его прямо с рулона, разрезать и положить в контейнер с минимальным обращением. За алюминиевую банку с газировкой вы необходимо отшлифовать всю краску, а также отшлифовать другую сторону, так как она также имеет покрытие на нем. Затем тщательно очистите его мылом для посуды и горячей водой, а затем тщательно промойте (я промыла его водой из-под крана).

Спиральные пластины электролитического конденсатора

Тот, что на втором фото справа, сделан из длинных полосок алюминий для пластин, скрученных в спираль, чтобы он не занимает так много места на столе. Емкость около 500 микрофарад.

На схеме ниже показано, как расположены слои.

Бумажное полотенце используется для сохранения положительного и отрицательного алюминия. пластины из фольги разделяются, но пропускают электричество это, так как он пропитан электролитом. Помните, что оксид алюминия изоляционный диэлектрик; все остальное — дирижер.

Ниже представлены фото строительства. Первым шагом было разрезать два длинных Г-образные кусочки алюминиевой фольги. На первом фото показаны эти два кусочки выкладываем поверх целого листа алюминиевой фольги. Уведомление концы L, называемые на фото выступами.

Далее, как вы можете видеть на 1-м фото ниже, лист бумажного полотенца был уложен на лист алюминиевой фольги и На него заливали электролит так, чтобы он пропитался электролитом. Затем один из L-образных кусочков алюминиевой фольги был уложен на один сторона смоченного бумажного полотенца.

На 2-м и 3-м фото вы можете увидеть, как я сложил другую сторону смоченное бумажное полотенце на кусок алюминиевой фольги.

На первом фото ниже вы можете увидеть еще один лист бумажного полотенца. затем положил сверху, а затем другую алюминиевую деталь во втором Фото. На третьем фото показано, как затем складывали бумажное полотенце. алюминиевые детали, а также пропитанные электролитом.

Еще одно бумажное полотенце.

Другой кусок фольги.

Сложенное и пропитывающееся бумажное полотенце.

Наконец, как показано ниже, все это было свернуто и закреплено стяжными ремнями. Затем его поместили в контейнер и налили электролит, чтобы восполнить для всего, что может испариться. Выполнено!

Формирование слоя оксида алюминия

Последний этап называется «формованием», и на нем слой оксида алюминия формируется на положительной пластине. Он состоит из подключения конденсатора к источнику питания и приложив напряжение выше, чем напряжение, при котором вы будете использовать этот конденсатор. Поскольку это электролитический конденсатор, он поляризован. Одна тарелка всегда положительная, а другая всегда отрицательный. Полярность, которую вы использовали во время формования, — это полярность вы будете использовать, когда конденсатор включен в цепь.

На фотографиях ниже я использую адаптер постоянного тока на 9 В для формирования. Измеритель находится на шкале ампер. Когда начинается формирование, текущий высокий, но сразу же начинает падать. Сначала текущий быстро падает, но постепенно замедляется.Когда ток упал довольно низкий и больше не сильно меняется, остановите формирование. Ваш конденсатор готов.

Демонстрации

А вот несколько демонстрационных фотографий их использования.

Видео — Как сделать электролитические конденсаторы

Пошаговое видео о том, как сделать простой электролитический конденсатор, вместе с демонстрацией его в схеме, которая делает свет мигает и гаснет.

Видео — Как сделать электролитический конденсатор высокой емкости

Пошаговое видео о том, как сделать спиральный электролитический конденсатор, а также несколько демонстраций его зарядки, а затем разряжая его через различные нагрузки.

19nF / 10KV — PocketMagic

После моих различных экспериментов с высоким напряжением, необходимость в высоковольтных компонентах стала очевидной.К сожалению, это одни из самых дорогих запчастей.

Итак, я решил попробовать построить некоторые из них сам — в данном случае конденсатор высокого напряжения.
При использовании пластиковой фольги (из различных пакетов для покупок) и алюминиевой фольги требовалось только терпение: вырезать все ножницами и соединить части с помощью ленты.

Я использовал два куска пластиковой пленки размером 30 см на 40 см, разрезанных на 3 равные продольные части (10 см на 40 см). Некоторые полоски из алюминиевой фольги меньшего размера (во избежание выхода дуги), скажем, 7 см x 37 см.

Две пластиковые фольги использовались как одна фольга для бегущей строки и служили диэлектриком. Проведя несколько первоначальных измерений (что необходимо сделать!), Они показали, что они могут выдерживать напряжение 10 кВ без проколов.

Итак, один слой диэлектрика, один из алюминиевой фольги, другой из диэлектрика и так далее, все вместе в этой топологии:

======= (диэлектрик)
——- (A)
======= (диэлектрик)
——- (B)
======= (диэлектрик)
—— — (A)
======= (диэлектрик)
——- (B)
======= (диэлектрик)
——- (A)
======= (диэлектрик )
——- (B)
======= (диэлектрик)

Три А соединены вместе с помощью хорошо изолированного провода, как и Б.Обычно в конце вам нужно подключить один провод конденсатора к А, а другой к В. Я использовал красный — провода высокого напряжения.

Затем сверните все вместе, чтобы свести к минимуму используемое пространство, и постарайтесь сжать их как можно лучше, так как крошечные воздушные пространства могут повлиять на емкость. Даже в этом случае мой самодельный конденсатор имел переменную емкость в зависимости от приложенного к нему давления.

Подробности смотрите в этом видео:

Cheers,
Radu Motisan

Как сделать высоковольтные конденсаторы

Также посмотрите видео «Как сделать конденсаторы — самодельные низковольтные конденсаторы / самодельные конденсаторы»,
http://youtu.be/GveI9gXIsHw

Чтобы сделать конденсаторы с большей емкостью примерно 62 мкФ, см. мое видео «Как сделать электролитический конденсатор» здесь:
http: // youtu.be / ml2TdQ2_2mk

А для еще большей емкости, 580 мкФ, см. мое видео «Как сделать электролитический конденсатор высокой емкости» здесь:
http://youtu.be/lmVVdV8wuB0

Веб-страница с подробностями о том, как я делаю высоковольтные соединители,
http://rimstar.org/equip/hvwiring.htm

Подробная информация о том, как я сделал самодельный блок питания высокого напряжения до 30 кВ, находится здесь:
http://rimstar.org/equip/30kv_pwr_supply.htm

Вот ссылка на Super Corona Dope, который я использую в этом видео:
http: // www.mgchemicals.com/products/protective-coatings/insulating/super-corona-dope-4226/

Другие источники высокого напряжения …

Информацию о машине Wimshurst см .:
http://youtu.be/puC6-UaT9Fk (как сделать)
http://rimstar.org/equip/wimshurst_27cm.htm (коммерческий)

Для генератора Ван де Граафа:
http://youtu.be/fsT69XnjxgU (как его сделать)
http://rimstar.org/equip/build_make_van_de_graaff.htm (подробнее, как сделать)

Для большой мощности высоковольтной до 75 кВ:
http: // rimstar.org / equip / hvg10.htm

Трехмерная анимация конденсатора, сделанная с помощью Blender 2.63.

Чтобы подписаться на меня в Twitter:
https://twitter.com/#!/RimStarz

http://rimstar.org

Создайте этот простой «электронный электроскоп», электрометр на полевых транзисторах

СОВЕТЫ ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ

ПРИМЕЧАНИЕ. Никогда не подключайте светодиоды напрямую к 9-вольтовой батарее, это будет перегоревший светодиод. Без транзистора для ограничения тока голый светодиод требуется резистор на 1000 Ом, подключенный последовательно при подключении к аккумулятор на 9 вольт.

Предупреждение: Не прикасайтесь к проводу затвора полевого транзистора. Любые маленькие искры прыжок с пальца на провод затвора может повредить транзистор внутренне.

БЫСТРЫЕ ИНСТРУКЦИИ:
Используйте три зажима. Согните Провод затвора полевого транзистора направлен вверх (см. Небольшую диаграмму выше, чтобы увидеть, какой свинец — это Врата, или проверьте схему на картоне Радиохижины FET.) Gate действует как антенна, поэтому оставьте его неподключенным. Используйте один зажим для подключения среднего вывода транзистора к красному положительному проводу для зажима батареи 9 В. Подключите оставшийся вывод транзистора к положительный вывод светодиода (более длинный провод светодиода обычно является положительным один.) Подсоедините оставшийся провод светодиода (отрицательный) к черному отрицательный вывод для зажима батареи 9 В. Дважды проверьте все соединения, затем аккуратно подсоедините батарею 9V к зажиму батареи. Светодиод должен загораться. Если светодиод не горит, попробуйте зажечь его, помахав электрифицированная пластиковая ручка или линейка возле провода ворот (наэлектризовать пластик втирая его в волосы.)

Резистор на 1 мегапиксель помогает защитить полевой транзистор от любых повреждений. случайные искры к его воротам приводят.Схема будет работать нормально без этого резистора. Только не надо намеренно «взламывать» ворота. провод с наэлектризованным предметом или пальцем.

Чтобы проверить схему, наэлектризуйте волосы ручкой или расческой, а затем помашите им. рядом с маленьким «антенным» проводом. Светодиод должен погаснуть. Когда ты уберите наэлектризованную ручку или расческу, светодиод должен снова загореться.

ЕСЛИ ЭТО НЕ РАБОТАЕТ, возможно, влажность слишком высока. Или ваш светодиод может быть подключен наоборот, или транзистор подключен неправильно, или, может быть, ваш транзистор перегорел.Убедитесь, что транзистор подключен похож на небольшой рисунок выше. Также, если полярность светодиода перевернут, светодиод не загорится. Попробуйте изменить подключения к светодиоду, чтобы изменить их порядок, затем подключите аккумулятор и снова проверьте схему. Если вы подозреваете, что влажность очень высокая, проверьте это, потерев по руке воздушный шар или пластиковый предмет. Если баллон не притягивает волосы на руках, слишком высокая влажность.

ЭКСПЕРИМЕНТЫ:

1.SENSE E-FIELDS

Подключите схему к батарее, и светодиод загорится. Расчешите свой волосы, затем поднесите расческу к проводу затвора полевого транзистора (FET). Светодиод погаснет. Это указывает на то, что в расческе имеется избыток отрицательный электрический заряд, и полевой транзистор реагирует на электростатическое поле окружающие гребень. Он действует как выключатель и выключается. Снимите гребешок и светодиод снова загорится. Пошевелите расческой и вы увидите, насколько велик расстояние, которое цепь все еще обнаруживает.Удивительно, как далеко электронное поле распространяется вокруг наэлектризованного объекта. (Но тогда электронные поля должны расширяться до бесконечность, нет?)

В зимний день с очень низкой влажностью контур сработает. на гораздо большем расстоянии. Это происходит потому, что при низкой влажности расчесывание волос приводит к более сильному разделению электрический заряд на поверхности расчески. Учтите, что металлическая расческа не Работа, поскольку любой разделенный электрический заряд немедленно ослабевает, распространяясь на твоя рука и по всему телу.Пластиковая или жесткая резиновая расческа подойдет. потому что резина является изолятором, и несбалансированные заряды не могут вытекать расческа.

Попробуйте просто НАДНЯТЬСЯ пластиковой ручкой к волосам. FET обнаружит даже этот крошечный отрицательный чистый заряд на ручке. Датчик обычно не указывает на то, что появляется на ваших волосах, так как волосы становятся проводящими благодаря влажности, а положительный чистый заряд утечки в вашу голову. Полярность электрического заряда на поверхности расческа или пластиковая ручка отрицательная.Правило для этого полевого транзистора: отрицательное электрическое заряд поворачивается выключатель (и светодиод) выключены.

2. ЧУВСТВО ПОЛОЖИТЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Этот датчик FET не является идеальным образовательным устройством, потому что он реагирует иначе положительный, чем отрицательный. Создайте положительный чистый заряд прикрепив небольшой пучок волос или шерсти к концу пластикового предмета (ручка или линейка), затем потрите волосы о другой пластиковый предмет. (Если мы электризовать некоторые волосы, мы можем избежать потерь утечки, не касаясь их пальцами или другим заземленным предметом.) Принесите положительно-наэлектризованные волосы возле полевого транзистора. Обратите внимание, что светодиод становится ярче, но когда волосы при удалении светодиод погаснет и останется прежним. Принесите волосы поближе снова, и снова загорится светодиод. Правила для этого FET:

• отрицательные объекты отключают светодиод, он загорается снова при удалении.
• положительные объекты делают светодиод ярким, а при удалении — темным.

Снова включить светодиод, одновременно коснувшись пальцами провода «Ворота». и в какую-то другую часть схемы.Или прикоснитесь пластиковой ручкой к волосы, затем помашите ими возле датчика, и светодиод загорится. Помнить этот трюк при проведении других демонстраций. (Примечание: профессиональный электрометры не страдают от этого эффекта «перезагрузки», но профессиональные электрометры стоят как минимум несколько сотен долларов!)

MPF-102 представляет собой транзистор с N-каналом и отключается, когда подвижные отрицательные электроны в корпусе транзистора выталкиваются из кремний, превратив его в изолятор. Вы также можете купить «П-канал» транзисторы, работающие в обратном направлении: их кремний полон подвижных положительные заряды, называемые «дырами», и они отключаются положительным заряд на воротах.Попробуйте купить несколько транзисторов 2N5460 от обычных поставщики ( Jameco, Mouser, Digikey )

3. СОХРАНЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ЗАРЯДА

Закрепите пучок волос на пластиковом стержне и убедитесь, что он полностью разряжается и не влияет на полевой транзистор. Возьмите второй пластиковый стержень (или пластиковая ручка!) и убедитесь, что она полностью нейтральна. (Ласкайте если нет, то держите ручку целиком слегка влажными руками). и коснитесь пучком волос кончика ручки, разделите их, затем удерживайте их до датчика по одному.Вы обнаружите, что конец пластиковая ручка теперь отрицательна и на мгновение выключает светодиод. Волосы пучок положительный и включает светодиод, а затем гаснет.

Контакт между волосами и пластиком вызвало некоторое ассиметричное разделение равных положительных и отрицательных «электричество» внутри них. Когда они расстались, некоторые отрицательные электрические заряды остался с пластиком, оставив на нем больше минусов, чем положительных (чистый отрицательный заряд.) В то же время в волосах осталось меньше отрицательные, чем положительные, для чистого положительного заряда.Атомы разорвались «ионизировались», и пары электронов и протонов были разделены и разделены на огромные расстояния. Примечание: «статическое электричество» не вызвано трение, вызванное контактом разнородных материалов, последующим по разделению. Можно сказать, что это вызвано «шелушением».

4. ПИЛИНГ ВЫЗЫВАЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ СИСТЕМУ

Эффект «отслаивания» можно продемонстрировать с помощью рулона пластикового клея. лента. Снимите с рулона несколько дюймов ленты и поднесите ее к цепь. Светодиод покажет, что лента сильно наэлектризована.Сейчас же используйте датчик для проверки диспенсера ленты. Вы обнаружите, что Рулон ленты имеет противоположную полярность по сравнению с полосой ленты. Этот показывает, что «статическая» электрификация не требует трения, она требуется только тесный контакт на большой площади между разнородными материалами.

Материя состоит из положительного и отрицательного электрического заряда, и отслаивание ленты может разделить электрические заряды, которые уже были в материи. Так как пластиковая основа ленты — это другой материал, чем клей, когда они соприкасаются друг с другом, происходит асимметричная связь и обмен электронами.Это приводит к отделению противоположного заряда, когда мы отслаиваем ленту от ее рулон. Также попробуйте взять две полоски изоленты, приклеить их задом наперед (сложить маленькие вкладки, чтобы их можно было снова разделить), промокните их влажным руками, чтобы разрядить их, а затем отделите их. Держите каждую возле датчика. Одна полоса указывает на строго положительное значение, другая — на столь же отрицательное. В полоски будут притягивать друг друга. Попробуйте другие демонстрации от Sticky Электростатика с использованием детектора заряда для определения полярности различных части ленты.

[ПРИМЕЧАНИЕ: люди обнаружили, что клейкая лента «Скотч» тоже не работает. для вышеуказанного действия. Он содержит некоторые химические вещества, которые предотвращают электрификация. Вместо этого используйте ленту другой, недорогой марки.]

5. ПЕРЕКАЧКА ЭЛЕКТРОНОВ, «ГОЛОСОВОЕ УПРАВЛЕНИЕ»

Если вы построите крошечную компактную версию схемы на полевом транзисторе (припаяйте ее к разорван разъем аккумулятора) можно попробовать следующий трюк. Держи цепь в руке, убедитесь, что светодиод горит, встаньте на коврик, затем прыгайте вверх и вниз.Светодиод будет мигать. Прогуляйтесь, и то же самое вещь бывает. Когда подошва обуви соприкасается с ковром, а затем отслаивается вдали от него все ваше тело становится электрифицированным. Это делает датчик реагировать. И во время прыжка, если вы снова положите обувь на противоположно наэлектризованные следы, вы отменяете чистый электрический заряд, и датчик показывает другой полярность изменение. Потрите обувь, топайте и опускайтесь, прыгайте, и датчик будет дико мигать. Продемонстрируйте зрителям, что датчик не реагирует, когда вы встряхиваете его вверх и вниз, но он реагирует, когда вы прыгаете.В сухой день вы можете управлять датчиком малейшим движением: потертости один ботинок, затем поднимите носок, чтобы включить и выключить датчик. Скажите «на», «выключено» при движении пальца ноги, и у вас есть волшебный трюк с «голосовым управлением». Пусть какой-нибудь бедняга осмотрит датчик, накричит на него и т. Д. Это только ответь на твой голос! (ухмылка!)

6. ИЗМЕНИТЬ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ

Схема усиливает крошечные напряжения, и мы можем изменить его «усиление». Возьмите небольшой конденсатор емкостью менее 100 пикофарад. Любое значение Сделаю.Подключите это между выводом затвора полевого транзистора и одним другим выводом полевого транзистора (не имеет значения какой именно.) Это значительно снижает чувствительность устройства. В ситуациях, когда датчик слишком чувствительный, это может иметь большое значение. Конденсаторы емкостью более 100 пФ можно использовать, но они ДЕЙСТВИТЕЛЬНО стирают чувствительность. Большой значение, тем меньше чувствительность. Конденсатор делает это, потому что он образует часть схемы, называемая «емкостным делителем напряжения», своего рода регулировка громкости для невидимых полей напряжения.

Затем сделайте схему БОЛЕЕ чувствительной. Возьмите провод с зажимом типа «крокодил» и подсоедините его к выводу затвора полевого транзистора. Пусть это висеть, ничего не касаясь. Вы обнаружите, что это значительно увеличил чувствительность вашей схемы полевого транзистора. Это достигается за счет увеличения емкость между затвором полевого транзистора и источником сигнала напряжения. На сухой день это будет реагируют на расчесывание волос с расстояния 20 футов. Если олдскульный телевизор в эрт-стиле экран доступен, датчик будет вести себя странно (особенно когда люди проходят между экраном и датчик.) Кабель с зажимом действует как дополнительная антенна, и чем длиннее он , тем более чувствительной становится схема на полевом транзисторе.

7. ИСКАЖЕНИЯ ПОЛЯ

Электризуйте пластиковый предмет, поместите его на изолирующую опору, поместите Датчик полевого транзистора рядом с ним, затем убедитесь, что светодиод включен. Если вы сейчас машете рукой рядом с объектом или датчиком, светодиод среагирует. Твоя рука вызывает искажение и изменение электронного поля вокруг объекта. Даже не смотря на ваша рука не наэлектризована, реагирует полевой транзистор. Вы создали своего рода Система «DC Radar», которая посылает сигнал, а затем реагирует, когда рядом объекты «отражают» сигнал.Некоторые типы промышленных датчиков (датчики приближения или емкостные датчики) используют этот эффект. Какой-то грабитель будильники тоже.

8. VANDEGRAAFF SENSING

Посмотрите, на каком расстоянии ваш электрометр на полевом транзисторе может определять электрическое поле от операционный настольный электростатический генератор VandeGraaff. Вдруг разрядите генератор с помощью заземленного сферического электрода и посмотрите дальний полевой транзистор отвечает. Вы действительно излучаете радиоволны с почти нулевая частота, когда вы это делаете. FET на самом деле не реагировать мгновенно, есть задержка скорости света (около одной наносекунды на фут расстояния.) Требуется некоторое время, чтобы волна исчезновения электронное поле для доступа к датчику. Радиоволны просто распространяют изменения в электрических полях, поэтому ваша машина VDG и датчик FET представляют собой простой радиопередатчик и приемник.

9. КОНДЕНСАТОРЫ ДОМАШНИЕ

Цепь полевого транзистора настолько чувствительна, что обнаруживает энергию, запасенную в миниатюрный самодельный конденсатор. Сделайте простой конденсатор из алюминиевой фольги, пенополистирол (из кофейной чашки) и провода. Храните энергию в конденсаторе ненадолго подключив его к батарее 9 В.Теперь прикоснитесь к одному проводу конденсатора отрицательный полюс батареи цепи полевого транзистора и коснитесь другого провод конденсатора к клемме затвора (не прикасайтесь к проводам пальцами, это разрядит конденсатор.) Светодиод будет указывать на накопленная энергия. Используйте батарею 9 В, чтобы поменять полярность конденсатор, затем проверьте его снова с помощью полевого транзистора и обратите внимание, что полярность действительно наоборот. Примечание: не используйте бумагу для диэлектрика конденсатора, бумага становится слабопроводящей при повышении влажности, и ваши энергия таинственным образом исчезнет, ​​потому что бумага предлагает путь утечки, поэтому разделенные электрические заряды могут рекомбинировать.Другое примечание: это эксперимент демонстрирует, что «статическое электричество» и схемы батарей одинаковы. Полевой транзистор обнаруживает разность потенциалов, создаваемую батареей 9 В, просто поскольку он обнаруживает гораздо большие потенциалы в пространстве вокруг электрифицированного объекты. Не будет ошибкой сказать, что «статическое электричество» просто «напряжение». Повседневные схемы управляются «статическим электричество », произведенное их низковольтными источниками питания.

10. ДИПОЛЬНАЯ АНТЕННА

После того, как вы некоторое время воспользуетесь этим устройством на полевых транзисторах, вы поймете, что в нем только один антенный терминал.Однако, как и все вольтметры, на самом деле имеет два. Остальная часть схемы действует как другой терминал. Чтобы продемонстрировать это, построить миниатюрную версию схемы детектора на верх батареи 9 В. Если держать батарею как обычно, Gate делает действуют как антенна, а отрицательные объекты заставляют светодиод гаснуть. Сейчас же осторожно возьмитесь за провод затвора между пальцами и поднимите все устройство в воздух. Не прикасайтесь к аккумулятору. Если вы сейчас отрицательно электрифицированный объект рядом с аккумулятором, светодиод станет ярче вместо диммер.Обратная полярность работы. Если вы положите все устройство на изолирующую поверхность и подойти к нему с электрифицированным объекты, вы обнаружите, что провод затвора полевого транзистора отвечает одной полярности, в то время как батарея и остальная часть схемы отвечают другим. Пытаться Подключите провод затвора к заземлению, затем приостановите остальную цепь с изолирующей ручкой. Если вы держите предметы, имеющие различные полярности, вы обнаружите, что полярность работы противоположна полярности проволока для ворот.

11. «Извините меня, пока я чувствую небо»

По всей земле грозы переносят отрицательный электрический ток. плата вниз и положительный заряд вверх. В результате земля электрифицирован везде отрицательно, а небо положительно. (Фактически, это проводящая ионосфера, которая положительна.) Датчик FET может обнаружить это. Выносите его на улицу, подальше от деревьев или зданий. Погоди высоко в воздухе, затем опустите его на землю, наблюдая за светодиодами.(Возможно, попросите сделать это высокого взрослого.) Светодиод станет темнее, когда устройство опускается и становится ярче, когда оно поднимается. Земля это отрицательный! Может быть, повесить зажимную антенну на провод датчика для улучшения чувствительность. (Эта полярность меняется, когда прямо идет гроза. над головой, но я бы не советовал выделяться на открытом воздухе, когда есть вероятность удара молнии!)

12. НАПРЯЖЕНИЕ АККУМУЛЯТОРА (ОПАСНО!)

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ! ПРИСУТСТВИЕ ОПАСНОГО НАПРЯЖЕНИЯ
Только для учителей естественных наук и опытных экспериментаторов.Напряжение выше 60 В может привести к поражению электрическим током! Если вы не умеете безопасно работать с опасным высоким напряжением, тогда не выполняйте этого эксперимент.
ВНИМАНИЕ! ПРИСУТСТВИЕ ОПАСНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Возьмите десять батареек на 9 В. (Старые батареи в порядке, если они еще выходят 8 В или более.) Сформируйте их в цепочку, например: поместите пять батареек рядом на столе, чтобы все разъемы были выровнены одинаково. Затем соедините их вместе, вставив остальные пять батарей в перевернутом виде. в первые батареи.Это создает связанный блок батарей. Это батарея на девяносто вольт. Теперь помашите антенной полевого транзистора цепь вокруг этой аккумуляторной цепи. НЕ ДОПУСКАЙТЕ АНТЕННУ КАСАТЬСЯ НИКАКОЙ ИЗ БАТАРЕИ ИЛИ ИХ РАЗЪЕМЫ! Вы обнаружите, что отрицательный конец цепь батареи погаснет светодиод.

Смотрите, что происходит? Батареи могут создавать эффект «статического электричества». Но это бывает только при высоком напряжении. Напряжение одной батареи 9В не влияет на датчик полевого транзистора, потому что электрическое поле батареи 9 В является немного слабоват.Но батарея на 90 В создает электронное поле в десять раз сильнее!

13. НЕПРОВЕРЕННЫЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ

Вот несколько вещей, которые стоит попробовать. Я их не тестировал, не знаю знать, насколько хорошо они работают. Будь первым!

Электрифицировать большой пластиковый предмет, пока его никто не видит, затем попросите группу люди с детекторами заряда на основе полевых транзисторов пытаются найти, какой объект в комната имеет несбалансированный электрический заряд.

Пусть все построят электрометры на полевых транзисторах.Выровняйте их все в ряд, электризуйте пластмассовый предмет, а затем проведите им вперед и назад. Вы будете уметь «видеть» электростатическое поле, окружающее объект. Держать ваша рука возле ряда детекторов, стоя на коврике. Подпрыгните и вниз и посмотрим, что произойдет.

С помощью куска ткани создайте небольшое электрическое пятно на пластиковой книге. покрытие. Используйте устройство FET, чтобы найти место. Нарисуйте наэлектризованную форму используя ткань как кисть, затем посмотрите, сможете ли вы использовать датчик для выяснить, что это за форма.

Постройте ряд полевых транзисторов и светодиодов на деревянной палочке. Подключите их все к одна батарея. Поместите отрицательно наэлектризованный предмет на стол в тусклом освещенную комнату, затем быстро проведите полевым транзистором мимо объекта. Вернись и вперед очень быстро, и вы должны увидеть ряд красных линий, вызванных движущиеся светодиоды. Посередине красных линий будет черное пятно вызвано электростатическим полем, окружающим отрицательный объект! Повторение этот тест, но на этот раз используйте кусок ткани, чтобы написать букву «А» на пластиковая обложка книги в невидимке, отрицательный заряд.Вы видите «А» когда ты водишь палкой вперед и назад? Установите ряд светодиодов на вроде моторизованного пропеллера, и у вас будет автоматический «детектор заряда» диск «.

ОТКУДА ЭТО ПРИШЛО ОТ

Эта схема детектора заряда полевого транзистора основана на гораздо более ранней схеме, названной «Электронный электрометр» выполнен на вакуумной лампе.В детстве я нашел схема в старой книге в мягкой обложке о проектах радиолюбителей от Pop. Журнал электроники. Использовался 6J7 лампочка и лампочка NE2 и 100К резистор, подключенный к пластинчатому выводу. я потратил деньги на несколько недель, чтобы купить эту трубку (плюс 6,3 В трансформатор, плюс причудливый бакелитовый ящик.) Используется сетевое напряжение 120 В переменного тока. подключен к катоду и светодиоду (лампа тогда действует как выпрямитель). Трубка 6J7 имеет клемму на верхняя часть, которая соединяется с клеммой Grid трубки (скорее, «крышка решетки» чем более обычный пластинчатый колпачок.) Моя ‘антенна’ появилась из-под кофейной канистры через консервный нож, плюс пластиковая крышка банки для защиты острых металлический край. Когда отрицательно наэлектризованная пластиковая ручка была помахал рукой возле сетки, светящийся NE2 погаснет. Зимой дней чувствительность была довольно удивительной.

Другие современные устройства также реагируют на близлежащие электрифицированные объекты. когда Полевые транзисторы сначала были проданы, я купил один и использовал омметр, чтобы измерить поперек источник / сток. Конечно, когда наэлектризованный объект махали возле неподключенный провод сетки, показания омметра сходили с ума.Кроме того, если у вас есть микросхему операционного усилителя на полевых транзисторах (TL072 и т. д.), и вы оставляете вход плавающим, или если у вас есть логические микросхемы CMOS с плавающими входами, они иногда вести себя как сумасшедший, когда вы машете им рукой. Если влажность не очень высоко, ваше тело обычно заряда постоянного тока достаточно, чтобы включить или выключить их.

Я протестировал несколько распространенных полевых транзисторов, чтобы найти чувствительный, и обнаружил, что MPF102 был намного более чувствительным, чем оригинальная вакуумная лампа, которую я имел в качестве дитя. С помощью пары футов провода клеммы ворот я мог включать и выключать размахивая наэлектризованной пластиковой расческой взад и вперед с расстояния более десяти футов прочь.(С более длинными антеннами он начал улавливать гул 60 Гц и был перегружен.) Позже в Музее науки в Бостоне я спроектировал выставку, массив многих сотен таких вещей, каждая с маленьким стальным винтом в качестве антенна. См. «Аура Тестер ». Также см. Подробнее о схеме.

КАК ЭТО РАБОТАЕТ

Металлы действуют как проводники НЕ потому, что через них может проходить заряд. Вместо этого они проводники, потому что они содержат заряд, который может двигаться. Думайте о металлической проволоке как о как шланг, который всегда наполнился водой. И помните, вакуум — это изолятор, даже если он не препятствует зарядам. Но вакуум не содержит зарядов, которые могут двигаться.

«Море заряда» в металле не очень сжимаемо. Сжать (или удалить) даже крошечный его кусочек потребует огромного количества энергии.В металлах «электрическая жидкость» плотна, как вода, поскольку каждый атом вносит один электрон в «электронное море». Число атомов огромные, поэтому количество мобильных зарядов тоже огромно. Внутри металлов, , крайние электроны атомов не придерживаются отдельных атомов, а вместо этого вращаются по всему материалу. (Так, металлический предмет похож на резервуар «жидкого электричества», а металлический провод — как полная труба.) если мы могли бы удалить все подвижные электроны из металла, этот металл стать изолятором.К сожалению, удаление электронов даже из самая тонкая металлическая проволока требует электростатической силы в миллиарды Ньютонов, и вырабатывает миллиарды вольт разности потенциалов. («Газиллионы» означает какое-то огромное число с очень большим количеством нулей!). Металлы бывают высокая проводимость, и мы не можем легко это изменить.

Вот здесь и появляется кремний. В то время как электронное вещество металла действует подобно плотной жидкости, в кремнии подвижные заряды действуют как разреженные и сжимаемый газ.В кремнии очень мало атомов вносят подвижный электрон к «морю заряда». На самом деле кремний не совсем вносят электроны вообще, а сверхчистый кремний является изолятором. Вместо этого только крошечные частицы примесных атомов в кремнии будут вносят подвижные электроны. Если мы поместим только крошечную, крошечную долю процент примесей в смеси кремния, то полученный материал подвижное электронное вещество становится намного более сжимаемым, чем «электрон море »в металле.Он действует почти как газ, а не как несжимаемый жидкость. Это снижает необходимое напряжение и силу (на миллиард раз!) уменьшая силу, необходимую для выталкивания подвижных зарядов кремния. Электронное море металла не очень сжимаемо. Электронный газ в кремнии очень сжимаем.

И что? Что ж, если мы можем вытолкнуть «электронное море» из проводника, мы может превратить его в изолятор. Это все равно, что зажать шланг, так что жидкость не могла течь.Я бы хотел выключить выключатель, но почти для этого не требуется никакой работы. Просто примените электрический «толчок» в форма электростатического отталкивания, тогда кремний становится изолирующим, поэтому большие токи можно включать и выключать.

Полевой транзистор представляет собой крошечную кремниевую пластину с ребра, подключенные к проводам «Источник» и «Слив», а также к проводу «Ворота» связано к металлической пластине, уложенной на поверхность кремниевой пластины. Когда ввод ворот электрифицирован отрицательный, он отталкивает электронный газ из кремния и преобразует его в изолятор.Кремниевая пластина действует как электрический выключатель, который выключен чистым вольтаж. Если представить силикон как резиновый шланг, наполненный воды, то заслонка прикладывает боковую силу, которая зажимает шланг закрыто. Размещение отрицательного сетевого заряда на проводе затвора вызывает «переключатель» выключится, а светодиод погаснет. Просто отрицательно Электрифицированный объект рядом с выводом Врат приложит силу к электронам в той маленькой проволоке ворот, которая проталкивает их в металлическую пластину, которая отталкивает электроны в кремнии, которые защемляют токопроводящий путь.

Интересная часть: на выключение полевого транзистора действительно не требуется энергии. Оно делает возьмите электростатическую силу, но сила — это не энергия! Так что даже очень удаленный объект со слабым нетто-зарядом может повлиять на FET и контролировать гораздо большую энергию, направляемую на светодиод.

Полевой транзистор на самом деле не выключается из-за отрицательного чистого заряда. Это чрезмерно упрощенное описание. Он действительно отключен РАЗНИЦОМ в чистый заряд между кремнием и металлической пластиной.Вы также можете электризовать металлическую пластину отрицательно или электризовать кремний положительно (который также электризует аккумулятор, светодиод и провода цепи.) Оба будут выключите полевой транзистор, выталкивая (или вытягивая) электроны из кремния. Снова подумайте о резиновом шланге: либо вы можете зажать его пальцами, или вы можете снизить давление всего водяного контура, и шланг сморщится «всасыванием» (собственно давлением воздуха)

Для чего нужны полевые транзисторы? Что ж, большинство современных компьютеров построены почти полностью из полевых транзисторов.Мегабайты памяти формируются из маленьких решеток миллионов микроскопических полевых транзисторов, каждый с чистым зарядом хранится на его проводе ворот, обозначающем ноль или единицу. Чипы процессора состоят из логических переключателей с напряжением затвора в качестве входа и включения / выключения переключение как их выход. Другое: могут быть построены супер-полевые транзисторы, которые на самом деле содержат многие тысячи маленьких транзисторов FET, все подключенные параллельно. Эти VFET или HEXFET часто используются в качестве основных транзисторов. больших усилителей звука.Крошечное вибрирующее напряжение на их выводе затвора может направить много ампер зарядового потока на звуковой частоте через громкоговорители и несколько пластин FET размером с ноготь контролировать мощность звука для всего рок-концерта.

Сделайте свои собственные высоковольтные конденсаторы

Основная навигация

• Никола Тесла Показать / скрыть подссылки
  • Хронология Tesla
  • Цитаты Тесла
  • Документы Tesla
  • Книги Тесла
  • Патенты Tesla
  • Статьи о Tesla
  • Изображения Tesla
  • Достопримечательности Tesla
  • Письма Тесла
  • Фильмы и телевидение Tesla
  • Люди Tesla
  • Лекции Tesla
• Около
• Построить Показать / скрыть подссылки
  • Галереи
  • Планы
  • Информационный бюллетень TCBA
• Участвовать Показать / скрыть подссылки
  • Аренда катушки Тесла
  • Пистолет Тесла
  • Аренда костюма Фарадея
  • Ремонт катушки Тесла
• Магазин Показать / скрыть подссылки
  • Футболки Tesla
  • Аксессуары Tesla
  • Плакаты Tesla
  • Крышки Тесла
• /
• Присоединиться
• Авторизоваться

  • Имя пользователя