Ravistettava taskulamppu ja fysiikka sen takana

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Hei!

Meillä on kotona tällainen ravistettava taskulamppu.

Tiedän, miten tuollainen lamppu toimii, eli ravistettaessa sisällä oleva magneetti liikkuu kelan sisällä, ja virta ladataan kondensaattoriin mutta olisi pari muuta kysymystä, koska en ole kovin hyvä fysiikassa ja matematiikassa.

Miten saan laskettua,

1) kuinka paljon tollainen (onko se nyt lineaarinen vaihtovirtageneraattori..?) tuottaa sähköä tietyllä heilutusnopeudella? Mitä faktoja pitää tietää ja onko laskemiseen olemassa jotain kaavaa?

2) "vierintävastuksen"? Anteeksi, etten tiedä oikeaa termiä mutta haluaisin tietää, miten nopeasti magneetti hidastuu ja miten sen hidastumisnopeuden voi laskea. Jos lamppua ravistaa nopeammin, alkaako jossain vaiheessa magneetin liike hidastua? Kuinka paljon magneetin teho vaikuttaa tähän?

Ja vielä yksi kysymys: Tarvitseeko tuon magneetin liikkua kokonaisuudessaan kelan läpi tuottaakseen virtaa, vai riittääkö pelkkä "tärinä" (osittainen liikkuminen kelan kohdalle)? Pieneneekö virrantuotto samalla?

Kiitokset mielenkiintoisista tiedoista!

Kommentit (10)

Vierailija

Hiukan asiaan liittymättä: noissa lampuissa kelalta tulevat piuhat eivät usein edes koske "ladattaviin" pattereihin. Ainakin halvimmat ovat susia jo ostettaessa

Jyde
Seuraa 
Viestejä594
Liittynyt29.8.2005

Itse olen ihan samanlaisen lampun aikanaan purkanut ja kyllä sen pääasiallinen energianlähde on kaksi "nappiparistoa" sarjassa. Itse kondensaattoriin kelaa heiluttamalla saatu varaus ei riitä lampun polttamiseen kuin muutamaksi sekunniksi.

Kunhan yritän joskus olla asiallinen...

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26832
Liittynyt16.3.2005

Kyllä tuollaisia on toimiviakin. Ledi palaa muutaman minuutin yhdellä latauksella. Järkevää käyttökohdetta en tiedä, valaistusteho riittäisi siihen, kun käy yöllä kusella, mutta ei sitä viitsi alkaa ravistelemaan väsyneenä. Jos taas jotain pitäisi tehdä, lyhyt paloaika ja himmeä valo ovat isoja rajoituksia.

Tuollaisen tehon laskemiseksi pitäisi tietää magneetin mitat ja dipolimomenttitiheys, käämin mitat ja magneetin liikerata. Ei se ole aivan triviaali lasku, mutta mahdollinen kyllä. Teoriaksi riittää perussähkömagnetismi, käämikierroksia ja vuon vaihtelua integroidaan. Helpompaa lienee purkaa tuollainen lamppu ja apinoida tekniikka sellaisenaan, jos moista johonkin haluaa soveltaa. Kannattaa pitää mielessä, että tehoa saa vähän ja hyötysuhde on käytännössä nolla (jos sillä on merkitystä, tuollaisen voi unohtaa).

Magneetin hidastumisen voi laskea, kun laskee hetkellisen tehon. Luulen kyllä, että käytännössä ilman ravistamiseen kuluu enemmän tehoa kuin sähköksi. Pienikin liike tuottaa jotain, kunhan vain kelan läpäisevä magneettivuo vaihtelee. Tuotto lienee kuitenkin käyttökelvottoman pieni.

Vierailija

Meillä toi lamppu kyllä kestää ravistamalla ihan hyvin. Ei ole mitään Saksasta tuotuja harvakelaisia.

Mutta tosiaan kysymys ei ollut siitä, onko Faradayn taskulamppu "suuri huijaus", vaan siitä miten saisin laskettua noi alkuperäisessä viestissä mainitut asiat.

Olisko kukaan sen vertaa elektroniikasta ja fysiikasta perillä?

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26832
Liittynyt16.3.2005
Anakonda
Mutta tosiaan kysymys ei ollut siitä, onko Faradayn taskulamppu "suuri huijaus", vaan siitä miten saisin laskettua noi alkuperäisessä viestissä mainitut asiat.

Olisko kukaan sen vertaa elektroniikasta ja fysiikasta perillä?




Tuo vaatii sen verran laajaa perehtymistä sähkömagnetismiin, että tällaisen palstan puitteissa se on liian laaja asia läpikäytäväksi. Varsinkin, kun alalta on paljon hyviä oppikirjoja olemassa.

Laskun perusidea menee niin, että ensin lasketaan sauvamagneetin magneettikenttä. Sen voi tehdä integroimalla dipolimomentin tiheyden (joka on magneettisen aineen "magneettista tehoa" mittaava suure) yli magneetin tilavuuden. Dipolimomentin tiheys ilmoitetaan tai sen voi laskea magneetin spekseistä.

Kun tunnetaan magneetin kenttä ja liikerata, voidaan laskea käämissä vaikuttava kenttä ajan ja paikan funktiona. Se tuottaa käämin eri osiin jännitteen, joka summataan integroimalla kentän muutos magneetin. Jännitteestä saadaan virta ja edelleen teho.

Mitään "otetaan lukuarvot ja kerrotaan keskenään" -kaavaa tuollaiselle tapaukselle ei valitettavasti ole tarjolla, vaan se pitää laskea itse.

Vierailija

Kiitos Neutroni!

Lähetin tuon vastaukseni hieman sen jälkeen kun olit kirjoittanut ensimmäisen vastauksen. Kiitos kuitenkin että jaksoit vastata toisenkin kerran!

Vierailija
Neutroni
Kyllä tuollaisia on toimiviakin. Ledi palaa muutaman minuutin yhdellä latauksella. Järkevää käyttökohdetta en tiedä, valaistusteho riittäisi siihen, kun käy yöllä kusella, mutta ei sitä viitsi alkaa ravistelemaan väsyneenä. Jos taas jotain pitäisi tehdä, lyhyt paloaika ja himmeä valo ovat isoja rajoituksia.

Jep, voisi huomata siinä unenpöppörössä ravistelevansa väärää kapulaa.

Vierailija

Prosessori lehdessä kerrottiin että nykyään valmistetaan myös ravistettavia paristoja, Nuo tarkoitettu esm. television kaukosäätimeen joka vie vähän virtaa silloin tällöin. Hyvä lahjaidea kanavia surfaavalle sohvaperunalle. Ainakin ranteet vahvistuu

Vierailija
Neutroni
Kyllä tuollaisia on toimiviakin. Ledi palaa muutaman minuutin yhdellä latauksella. Järkevää käyttökohdetta en tiedä, valaistusteho riittäisi siihen, kun käy yöllä kusella, mutta ei sitä viitsi alkaa ravistelemaan väsyneenä. Jos taas jotain pitäisi tehdä, lyhyt paloaika ja himmeä valo ovat isoja rajoituksia.

On toki toimivia.

ITse näkisin kätevämpänä sovelluksena veivattavat tai puristeltavan mallin.

sinnipirtti
Seuraa 
Viestejä5161
Liittynyt1.7.2007
Lyde
Prosessori lehdessä kerrottiin että nykyään valmistetaan myös ravistettavia paristoja, Nuo tarkoitettu esm. television kaukosäätimeen joka vie vähän virtaa silloin tällöin. Hyvä lahjaidea kanavia surfaavalle sohvaperunalle. Ainakin ranteet vahvistuu



mistäpä näitä ravistettavia akkuja saa? olisivat erinomaisia wiin ohjaimeen. tosin n. 5 euroa maksais jos itse vääntäisi

edit: löytyihän niitä mutta ovat näköjään vielä protoja eli itse on väännettävä.

toisen polven pilkkuvirhe

Uusimmat

Suosituimmat