Blokovi magnetskog kruga: 10 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:05

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

Inspirirao sam se iz drugog instruktora za izradu skupa magnetskih blokova koji se mogu kombinirati u elektronička kola. Rezultat je odličan: osnovna kola postavljaju se u nekoliko sekundi i izgledaju baš kao shema! Veze između blokova su vrlo pouzdane jer su magneti ispod trake gurnuti bakrene trake dva različita bloka jednu protiv druge.

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

Korak 1: Materijal

100, 200 ili 300 cilindričnih neodimijumskih magneta prečnika 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, dugmad, potenciometar itd. U sljedećem koraku je detaljna lista 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 da komponente naprave 23 bloka sa 100 magneta:

4 ravna priključka

4 ugaona 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 dugme

1 dodirna tabla

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

Korak 3: Označite stubove magneta

Cilindrični neodimijski magneti nemaju oznake sjevernog i južnog pola, ali praćenje relativnog polariteta bit će neophodno kako bi se blokovi kola 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, a 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 sa 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 (crveno = sjeverni pol, plavo = južni pol)

Korak 4: Izrežite karton

Olovkom nacrtajte mrežu 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 5,2x7,9 cm za velike komponente poput držača baterije zvučnika.

Korak 5: Pričvrstite magnete bakrenom trakom

Izrežite bakrenu traku odgovarajuće dužine za svaki blok:

Priključni blok: 4 magneta, traka 5 cm Dugačka spojnica: 4 magneta, traka 8 cmUgaoni 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 plavo treba biti lijevo, a crveno desno. 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 kontakt, sjeverni pol iz jednog bloka okrenut je prema južnom polu iz drugog bloka i uvijek se privlače, čak i kad se blokovi okreću.

Za komponente sa 3 terminala, bakrena traka se može preklopiti i potrebno ih je obrezati: odrežite ih nježno rezačem za kutije i oštrom pincetom višak trake možete ukloniti. Višak trake za ostale blokove se također uklanja na ovaj način.

Korak 6: Lemite kutne blokove i T-spojeve

Dva komada bakrene trake zalijepljena jedan na drugi mogu izgledati kao odlična veza, ali zapamtite da između njih postoji 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

Iglom izbušite male rupice u koje će ući vodiči komponenti. Odrežite provodnike na odgovarajuću dužinu. Neka komponenta strši 1 ili 2 cm, tako će biti lakše postaviti i zamijeniti blokove. Zabodite komponentu kroz rupe i zalemite elektrode. Za otpornike i kondenzatore napišite vrijednost na bloku. Označite simbolima i bojama druga svojstva komponenti ili veze, poput polariteta elco i LED diode.

Korak 8: Isprobajte neke jednostavne sklopove

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

Korak 9: Napredna kola

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

• Multivibrator s 2 tranzistora (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 samomotajući transformator: 80 cm emajlirane žice od 0,2 mm savijene dvostruko i namotane 20 puta kroz feritni prsten (vanjski promjer 10 mm, visina 5 mm). Obratite pažnju na točke na bloku transformatora: to znači da lijevi namoti idu u smjeru suprotnom od desnog namota. Jouleov lopov je samooscilirajući pojačivač napona i može istisnuti posljednjih nekoliko džula iz baterije koja se obično smatra mrtvom: radit će do ~ 0,5V. Mnogo je instrukcija posvećenih ovom krugu, npr. od electronicGURU, 1up, ASCAS, Jason B, itd