Blokovi magnetskog kruga: 10 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:34

Ništa nije bolje za učenje ili projektiranje elektronike od izgradnje stvarnih sklopova. Matična ploča je popularna opcija, ali često rezultira nerazumljivim špagetima koji nemaju sličnosti s izvornom shemom i teško ih je otkloniti pogreške.

Inspirirao sam se iz drugog instruktora za izradu skupa magnetskih blokova koji se mogu kombinirati u elektronička kola. Rezultat je sjajan: osnovni krugovi postavljaju se u nekoliko sekundi i izgledaju baš kao shema! Veze između blokova vrlo su pouzdane budući da su bakrene trake dva različita bloka gurnute jedna protiv druge pomoću magneta ispod trake.

Blokovi su izrađeni od recikliranog kartona s malim magnetima na rubovima. Bakrena traka prekriva magnete i spaja se na komponente. Postavljanjem dva mala magneta na svaku granicu, blokovi se uvijek privlače. Nisu potrebni specijalizirani alati, a cijena je oko 10 centi po bloku.

Korak 1: Materijal

100, 200 ili 300 cilindričnih neodimijskih magneta promjera 5 mm, debljine 1 mm (5x1 mm). Oni su lako dostupni na internetu za ~ 1,5 centa po komadu (npr. Ovdje)

Bakarna traka širine 10 mm, rola od 10 metara bit će više nego dovoljna (npr. Ovdje)

Čvrsti karton: 3-slojna verzija od 6 mm je dobra. 50x50cm je više nego dovoljno

Komponente za izradu prototipa: držač baterije 4xAAA, LED diode, otpornici, kondenzatori, tranzistori, zvučnik, LDR, tipke, potenciometar itd. U sljedećem koraku je detaljan popis za minimalni set.

Alati: rezač kutija i lemilica. Crveni i plavi trajni markeri. Pinceta je zgodna za savijanje igala.

Korak 2: Minimalni set pomoću 100 magneta

Evo prijedloga za komponente da naprave 23 bloka sa 100 magneta:

4 ravna priključka

4 kutna komada

2 T-spoja

1 kutija za baterije

2 LED diode (zelena i crvena)

4 otpornika (100Ohm, 220Ohm, 10kOhm, 22kOhm)

1 potenciometar (10 kOhm)

1 LDR (otpornik ovisan o svjetlu)

1 npn tranzistor (npr. 2n3904)

1 elektrolitski kondenzator od 100muF

1 gumb

1 dodirna podloga

Na kraju ovog uputstva, prikazano je 11 lakih sklopova koje možete napraviti s ovim minimalnim setom.

Korak 3: Označite stupove magneta

Cilindrični neodimijski magneti nemaju oznake sjevernog i južnog pola, ali praćenje relativnog polariteta bit će neophodno kako bi se blokovi strujnih krugova uvijek privlačili.

Najlakši način da to saznate je da se vratite na definiciju: sjever je pol koji pokazuje prema sjeveru kad se magnet pusti da se slobodno okreće: stisnite tanku žicu do pola gomile magneta i podignite je: poput igle kompas, poravnat će se s magnetskim poljem zemlje. Provjerite dosljednost na nekoliko različitih lokacija, zatim obojite sjeverni pol crvenom bojom, a južnu plavom bojom.

Zalijepite sve magnete sa sjevernim polom prema gore na željezni lim (npr. Kutiju za kolačiće). Obojite sve strane crvenom bojom s trajnim markerom. Ostavite da se dobro osuši 10 minuta, okrenite ih i obojite južni pol u plavo. Sada su svi magneti označeni prema uobičajenoj konvenciji (crvena = sjeverni pol, plava = južni pol)

Korak 4: Izrežite karton

Olovkom nacrtajte rešetku od ~ 100 kvadrata 2,5x2,5 cm. Dodajte i jednu "traku" od 5,2 cm: blokovi s dvije jedinice moraju biti 2 mm širi od dva bloka s jednom jedinicom kako bi se uzela u obzir dva magneta od 1 mm svaki koji odvajaju dva bloka. Tri ‘jedinice’ postaju 7,9 cm. Izrežite blokove na kvadrate 2,5x2,5, ali napravite i pravokutnike 2,5x5,2 cm za dugačke konektore i 5,2 x 7,9 cm za velike komponente poput držača baterije zvučnika.

Korak 5: Pričvrstite magnete bakrenom trakom

Izrežite bakrenu traku odgovarajuće duljine za svaki blok:

Priključni blok: 4 magneta, traka od 5 cm Dugačka spojnica: 4 magneta, traka od 8 cmKutni blok: 4 magneta, 2 komada trake od 3 cm T-spoj: 6 magneta, 1 komad trake od 3 cm, 1 komad trake od 5 cm Unakrsno: 8 magneti, 2 komada trake od 1,5 cm, 1 komad trake od 5 cm 2-terminalna komponenta: 4 magneta, 2 komada trake od 2 cm 3-terminalna komponenta: 6 magneta, 3 komada trake od 2 cm

Magnete grupirajte u parove, pri čemu svaki par ima jednu plavu stranu prema gore i jednu crvenu stranu prema gore. Oni će se u ovoj konfiguraciji malo privući. Uklonite papir s bakrene trake i zalijepite ga na magnete ostavljajući ~ 5 mm slobodnog na strani koja će ići na dno. Zalijepite traku na kartonski kvadrat tako da magneti budu sa strane bloka. Pazite na orijentaciju: s gornje strane plava treba biti lijeva, a crvena desna. S desne strane, plava bi trebala biti gore, a crvena dolje, i tako dalje za ostatak kvadrata: to će jamčiti da kad god dva bloka dođu u dodir, sjeverni pol iz jednog bloka gleda prema južnom polu iz drugog bloka i uvijek privlače, čak i kad se blokovi okreću.

Za komponente s 3 priključka, bakrena se traka može preklapati, pa ih je potrebno obrezati: nježno ih izrežite rezačem za kutije i oštrom pincetom višak trake može se ukloniti. Višak trake za ostale blokove također se uklanja na ovaj način.

Korak 6: Lemite kutne blokove i T-spojeve

Dva komada bakrene trake zalijepljena jedan na drugi mogu izgledati kao izvrsna veza, ali zapamtite da je između njih sloj ljepila, koji se obično ne spajaju električno! Za snažnu trajnu vezu lemite kap lima koji se spaja na oba komada trake kutnih blokova i T-spoj.

Korak 7: Montirajte komponente

Iglama probušite male rupice u koje će ući vodiči komponenti. Odrežite žice na odgovarajuću duljinu. Neka komponenta strši 1 ili 2 cm, tako će biti lakše postaviti i zamijeniti blokove. Zalijepite komponentu kroz rupe i zalemite kabele. Za otpornike i kondenzatore napišite vrijednost u blok. Označite simbolima i bojama druga svojstva komponenti ili spoja, poput polariteta elco i LED diode.

Korak 8: Isprobajte neke jednostavne sklopove

Na slikama se nalazi 11 ideja za minimalni set M100, isprobajte ih!

Korak 9: Napredna kola

Koristeći veći broj blokova, mogu se izgraditi naprednija kola. Video zapisi prikazuju:

• 2-tranzistorski multivibrator (dvostruko svjetlo bljeskalice)
• 2-tranzistorski bistabilni multivibrator (flip-flop ili 1-bitna elektronička memorija)
• RC oscilator

Korak 10: Joule Thief

Zanimljiv sklop: jedna baterija od 1,5 V osvjetljava 3 LED -a u nizu! Posebna komponenta ovdje je samonamotavajući transformator: 80 cm emajlirane žice od 0,2 mm savijene dvostruko i 20 puta namotane kroz feritni prsten (vanjski promjer 10 mm, visina 5 mm). Obratite pozornost na točke na bloku transformatora: to znači da lijevi namoti idu u suprotnom smjeru od desnog namota. Lopov Joule je samooscilirajući pojačivač napona i može istisnuti posljednjih nekoliko Joula iz baterije koja se inače smatra mrtvom: radit će do ~ 0,5V. Mnogo je instrukcija posvećenih ovom krugu, npr. od electronicGURU, 1up, ASCAS, Jason B, itd