Leagățele jucăriilor, iubite de toți copiii, pot fi făcute să se învârtă "pentru totdeauna". De exemplu, făcându-le electromecanice. Aceasta necesită un electromagnet, o putere a bateriei și o pereche de contacte, închizând oscilația suspensiei (Figura 1). Dacă leagănul cu un astfel de dispozitiv electromecanic are o mișcare oscilantă, atunci pentru fiecare închidere
contactele prin înfășurarea electromagnetului vor curge curentul, câmpul magnetic care va atrage ancora. Este necesar doar să se stabilească leagăne pauză traversă suspensia într-o astfel de poziție încât persoanele de contact numai pe moment sub tensiune atunci când apropierea armăturii spre miezul electromagnetului, informându-ancora, și, prin urmare, leagăn, o porțiune suplimentară de energie cinetică - la fel cum ne împinge leagăn convențional la momentele de trecere a poziției de echilibru .
După ce contactele sunt deschise și câmpul magnetic dispare, leagănul va trece prin inerție, va ajunge în centrul mortului superior și va începe mișcarea inversă. Dar, cu mișcarea inversă, cuierul balansier nu închide circuitul de alimentare al bobinei electromagnetului. Astfel, există o "împingere" unilaterală a leagănurilor de către un câmp magnetic.
Un leagăn, adică amplitudinea de oscilație a swing depinde de puterea câmpului magnetic generat de impulsuri de curent în bobina electromagnetului, lungimea suspensiei și distribuirea masei pe lungimea acestora, frecarea în punctele de suspensie, rigiditatea și precizia de ajustare a contactelor momentelor de deschidere și închidere.
Dar este posibil să folosiți un comutator electronic fără contacte mecanice, a cărui ajustare este destul de complicată? Acesta este dispozitivul pe care îl propunem să îl folosim în schimbări de jucării.
Diagrama schematică a balanțelor electronice fără contact este prezentată în Fig. 2, a. În ele, în locul ancorei, montate pe bord, se instalează un magnet permanent mic, dar destul de puternic. Pe diagramă este prezentată sub forma unei furci peste miezul unui electromagnet cu două înfășurări. Înfășurarea II este inclusă în bază, iar înfășurarea I este circuitul colector al tranzistorului T1. Electromagnetul este plasat în baza leagănului exact în poziția poziției lor de echilibru.
Starea inițială a tranzistorului este închisă, deoarece baza este conectată printr-o mică rezistență a înfășurării cu emițătorul. În acest moment, un curent de spate extrem de mic al joncțiunii colectoare curge prin bobina colectorului, care nu are nici o semnificație practică.
Când mișcarea leagăn spre electromagnetul este un magnet permanent care trece la o distanță scurtă de miezul induce electromagneți (conduce) în electromotoare înfășurarea de bază în așa fel încât să apară o tensiune negativă pe baza tranzistorului în raport cu emițătorul. Această tensiune, care deschide tranzistorul atinge valoarea sa maximă atunci când magnetul se apropie de poziția de echilibru, pentru că în acest moment cea mai mare viteză, iar fluxul magnetic prin bobina de bază atinge maximul.
Prin inerție, magnetul trece poziția de echilibru. În acest moment, tensiunea negativă pe bază scade brusc la zero și, de asemenea, crește brusc la cea mai mare valoare, în semnul deja opus. Tranzistorul este închis în același timp. Pe măsură ce magnetul se îndepărtează de poziția de echilibru, tensiunea pozitivă scade, dar tranzistorul rămâne închis. Când magnetul se mișcă din nou pe baza tranzistorului, apare din nou o tensiune negativă, care crește treptat, pe măsură ce balansul se apropie de poziția de echilibru și deschide tranzistorul.
Acest lucru se întâmplă atâta timp cât leagănul face mișcări oscilante. În acest caz, sub acțiunea impulsurilor emf. indusă în bobina de bază, tranzistorul este deschis periodic și impulsurile curente sunt create în bobina colectorului, creând un poli-ceas magnetic cu oscilații ale leagănului. Această bobină este pornită astfel încât atunci când un curent trece prin ea, câmpul său magnetic atrage un magnet permanent. Ca rezultat, procesul de oscilare al leagănului este menținut. Energia câmpului magnetic transmisă la leagăne este suficientă pentru a depăși fricțiunea în locurile de suspensie, rezistența la aer și alte cauze care încetinesc mișcarea. Amplitudinea oscilațiilor crește până când pierderea de energie a mișcării devine egală cu energia dată de leagăile bateriei. În acest moment, se va stabili un mod de rotire constant, care va continua până când energia bateriei va fi epuizată. De asemenea, tranzistorul acționează numai ca un comutator electronic.
Colectorul de by-pass dioda înfășurării în acesta previne apariția oscilațiilor cu o frecvență determinată de inductanța electromagnetului, capacitate și vnutrielektrodnoy montare capacitate tranzistor. Faptul este că, atunci când deschiderea tranzistorului are loc procesul de oscilație, care se datorează cuplajului puternic între racordurile colectorului și de bază pot fi neamortizate. În acest caz, acțiunea de control a magnetului permanent încetează să se manifeste și leagănul se oprește. Dioda, care taie jumătatea de undă pozitivă a primei oscilații, împiedică apariția acestui fenomen.
În Fig. 2b prezintă o diagramă a aceluiași dispozitiv electronic pentru controlul leagănilor, dar cu două tranzistoare incluse în circuitul tranzistorului compozit. Această includere a tranzistorilor permite creșterea impulsurilor curente în bobina colectorului și, prin urmare, amplitudinea oscilației leagănului.
O caracteristică a ambelor variante ale dispozitivelor electronice ale leagănului este că nu consumă energie în repaus. Prin urmare, nu este nevoie să introduceți un întrerupător în circuitul sursei de alimentare. Pentru a deconecta bateria, este suficient să opriți leagănul.
Designul leagănelor electronice poate fi foarte diversificat. Este important doar să se respecte anumite cerințe generale. Mai întâi de toate, în locurile în care leagănul este suspendat, trebuie asigurată o frecare minimă pentru a evita pierderea de energie inutilă. Cel mai bun din toate „dacă umerașe leagăn sunt inele de sârmă, cu o suprafață netedă. Bună flexibilitate și frecare redusă au fir de mătase groasă. Este important ca distanța dintre magnet și miezul electromagnetului la punctul de echilibru, a fost minimă și nu a depășit 2-3 mm.
Leagăn în sine nu se poate face, dar utilizați gata, jucărie (a se vedea fotografia în titlul articolului). Suspensia lor subțire de bumbac ar trebui înlocuită cu un fir și armată pe o bară orizontală folosind inele de sârmă. Din partea inferioară a panoului swing, trebuie să lipiți un magnet permanent de ferită sau un magnet magnetic de blocare plat (instalat pe ușile meselor de bucătărie, noptierelor). Dacă magnetul existent este de dimensiuni mari, nu încercați să-l împărțiți cu lovituri de ciocan - acesta se va degaia. Partea separată a magnetului poate fie să o stoarce în viciu, fie să se rupă fără impact. Luați în considerare: cu cât magnetul este mai puternic, cu atât mai bine va funcționa comutatorul electronic.
Cadrul înfășurărilor electromagnet este un manșon din carton cu obraji de-a lungul marginilor sau o bobină sculptată dintr-un material izolator (Figura 3). Ambele înfășurări se termină simultan, combinând două sârme PET! -1 sau PEL 0,1-0,15, până la o umplere: 1; 1 un schelet. În interiorul cadrului, introduceți un miez, sculptat din oțel moale, exact în funcție de dimensiunile sale interne. Este de dorit să se reconecteze miezul preparat și apoi să se răcească lent. Electromagnetul este instalat sub capacul bazei swing, astfel încât capătul miezului să fie la același nivel cu planul superior al capacului bazei. Pentru a face acest lucru, trebuie să fie tăiat un orificiu adecvat în capacul bazei.
La baza leagănului, toate celelalte părți sunt plasate: o placă de circuite cu tranzistor și o diodă și două baterii 3336L conectate în serie (B1). În general, tranzistorul și dioda pot fi montate direct pe conductorii înfășurărilor electromagnetului, dacă sunt suficient de rigide.
Bateria poate fi atașată la bază printr-o tijă de legătură, iar toate conexiunile pot fi realizate cu orice cablu izolat. În cazul în care se face instalarea părții electronice exact conform schemei și toate piesele nu sunt deteriorate, atunci nu este necesar să nu se stabilească - ar trebui să împingă ușor leagăn pentru a scoate din echilibru, ele încep să se balanseze cu creșterea amplitudinii.
Dacă, la prima pornire, leagănul nu funcționează, apoi în serie cu bateria, activați miliammetrul la 100 mA. Apoi schimbați firul unei înfășurări. Dacă este pornit corect, acul dispozitivului va fi deviat puternic dacă un magnet permanent este adus rapid la miezul electromagnetului.