बेसिक वायरलेस पावर ट्रांसफर: 6 चरण (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:23

लगभग सौ साल पहले, एक पागल वैज्ञानिक ने अपने समय से काफी आगे कोलोराडो स्प्रिंग्स में एक प्रयोगशाला की स्थापना की। यह सबसे विलक्षण तकनीक से भरा हुआ था, जिसमें बड़े पैमाने पर ट्रांसफॉर्मर से लेकर रेडियो टावरों से लेकर स्पार्किंग कॉइल तक शामिल थे, जो दर्जनों फीट लंबे बिजली के बोल्ट उत्पन्न करते थे। प्रयोगशाला को स्थापित होने में महीनों लगे, एक महत्वपूर्ण निवेश का प्रतिनिधित्व किया, और एक ऐसे व्यक्ति द्वारा वित्तपोषित किया गया जो विशेष रूप से धनी होने के लिए बिल्कुल नहीं जाना जाता था। लेकिन बात का मकसद क्या था? काफी सरलता से, पागल वैज्ञानिक ने सीधे हवा के माध्यम से बिजली संचारित करने की एक विधि विकसित करने का लक्ष्य रखा। अग्रणी व्यक्ति एक ऐसी दुनिया की कल्पना कर रहा था जिसमें हमें हजारों मील बिजली लाइनों की आवश्यकता नहीं होगी, लाखों टन तांबे के तार की आवश्यकता नहीं होगी, और महंगे ट्रांसफार्मर और बिजली मीटर की आवश्यकता नहीं होगी।

प्रसिद्ध आविष्कारक निकोला टेस्ला एक ऐसे व्यक्ति थे जिनकी प्रतिभा ने बिजली और चुंबकत्व के विज्ञान को कई वर्षों तक आगे बढ़ाया। एसी मोटर, रेडियो-नियंत्रित मशीन और आधुनिक बिजली के बुनियादी ढांचे जैसे आविष्कारों का पता उसी से लगाया जा सकता है। फिर भी अपने गहन प्रभाव के बावजूद, टेस्ला कोलोराडो में अपनी प्रयोगशाला में तारों के बिना बिजली संचारण का साधन विकसित करने में कभी सफल नहीं हुए। या अगर उसने किया, तो यह या तो अव्यावहारिक था या उसके पास इसे परिपक्वता में विकसित करने के साधनों की कमी थी। कभी भी कम नहीं, उनकी आविष्कारशील विरासत जीवित है, और आज हम बड़े पैमाने पर विद्युत ग्रिड के बोझ से मुक्त नहीं हो सकते हैं, हमारे पास तारों के बिना कम दूरी पर बिजली भेजने की तकनीक है। वास्तव में, ऐसी तकनीक आपके निकट एक इलेक्ट्रॉनिक्स स्टोर पर आसानी से उपलब्ध है।

इस निर्देशयोग्य में, हम अपने स्वयं के लघु वायरलेस पावर ट्रांसफर उपकरणों का डिजाइन और निर्माण करेंगे।

चरण 1: सामग्री

इस सरल उपकरण को बनाने के लिए अपेक्षाकृत कम सामग्री की आवश्यकता होती है। वे नीचे सूचीबद्ध हैं।

1. बैटरी से चलने वाली फ्लोरोसेंट लाइट। इन्हें स्थानीय वॉल-मार्ट, डॉलर जनरल या हार्डवेयर स्टोर पर कुछ ही डॉलर में खरीदा जा सकता है। उनमें से कोई भी एक करेगा, लेकिन एक को चुनने की पूरी कोशिश करें जिसमें आप आसानी से पहुंच सकें और फ्लोरोसेंट ट्यूब को उसके सॉकेट से अलग कर सकें।

2. तामचीनी-लेपित चुंबक तार। इस परियोजना के लिए आपको कई दर्जन फीट तार की आवश्यकता होगी। आपके पास जितना अधिक होगा, उतना अच्छा होगा। इसके अतिरिक्त, पतले तार का उपयोग करना सबसे अच्छा है, क्योंकि छोटे स्थान में पैक किए गए अधिक तार अधिक रेंज और दक्षता के बराबर होंगे। यहाँ तार की मेरी पसंद आदर्श नहीं है - मैं बहुत अधिक पतला होना चाहता हूँ - लेकिन यह सब मेरे हाथ में था जब मैंने इस परियोजना को डिजाइन किया था।

3. अतिरिक्त तांबे के तार। यह आवश्यक नहीं है, लेकिन यह बहुत मदद करता है। यदि आपके पास मगरमच्छ क्लिप (अधिमानतः उनमें से चार) हैं, तो आप और भी बेहतर स्थिति में हैं।

4. एक एलईडी। कोई भी एलईडी चाल चलेगा, लेकिन इस एप्लिकेशन के लिए, उज्जवल आमतौर पर बेहतर होता है। रंग कोई फर्क नहीं पड़ता, क्योंकि डिवाइस द्वारा आपूर्ति की गई वोल्टेज एलईडी के किसी भी रंग को रोशन करने के लिए पर्याप्त से अधिक होगी। प्रतिरोधों की आवश्यकता नहीं है।

5. (चित्र नहीं) - सैंडपेपर, एक सी या डी सेल बैटरी, और एक लाइटर। ये चीजें परियोजना की सफलता के लिए जरूरी नहीं हैं, लेकिन जब आप वायरलेस पावर डिवाइस के विभिन्न टुकड़े बनाते हैं तो वे काम में आ जाएंगे।

चरण 2: प्राथमिक कुंडल

शुरू करने के लिए, चुंबक तार का एक खंड (तार की मोटाई के आधार पर कहीं भी बीस से पचास फीट तक) लेकर शुरू करें और इसे एक कुंडल में घुमा दें। यह वह जगह है जहां एक सी या डी बैटरी काम में आती है, क्योंकि आप बार-बार इसके चारों ओर तार लपेट सकते हैं। अपने कॉइल को यथासंभव साफ-सुथरा बनाने की कोशिश करें। इसके अलावा, सुनिश्चित करें कि आप अपने कॉइल के प्रत्येक छोर पर तामचीनी इन्सुलेशन को पूरी तरह से और अच्छी तरह से हटा दें। इसके लिए इन्सुलेशन को जलाने के लिए एक लाइटर की आवश्यकता हो सकती है (जैसा कि चित्र में दिखाया गया है), साथ ही इसे पूरी तरह से हटाने के लिए सैंडपेपर की भी आवश्यकता हो सकती है।

जब आप कॉइल के साथ काम कर रहे हों, तो इसे बैटरी से स्लाइड करें (या जो कुछ भी आपने इसे लपेटा है उस पर छोड़ दें; मेरे मामले में मैंने पिछले प्रोजेक्ट से बचे हुए स्पूल का उपयोग किया था) और इसे टेप या ज़िप संबंधों का उपयोग करके बांधें। इस मामले में आखिरी चीज जो आप चाहते हैं वह तार का तेजी से खुलने वाला तार है। यदि यह सुलझता है, तो यह उलझ जाएगा, गाँठ हो जाएगा, और अनुपयोगी भी हो सकता है। ऐसा होने से रोकने के लिए, तार के दोनों उभरे हुए सिरों को कॉइल के खिलाफ पकड़ें क्योंकि आप इसे सुरक्षित करते हैं।

चरण 3: माध्यमिक कुंडल

द्वितीयक कॉइल, प्राथमिक की तरह, तार की किसी भी लंबाई (अधिमानतः 20 फीट से अधिक लंबी, एक बार फिर) हो सकती है, और एक ही प्रकार या मोटाई की आवश्यकता नहीं होती है। हालांकि, प्राथमिक कॉइल के समान ही, यह तामचीनी-लेपित चुंबक तार से बना होना चाहिए, इसके प्रत्येक छोर से इन्सुलेशन हटा दिया जाना चाहिए, और यह आपके पहले कॉइल के समान आकार और आकार का होना चाहिए।

जब आप सेकेंडरी कॉइल को पूरा कर लें, तो उसे बाँध लें और फिर उसमें अपनी एलईडी लगा दें। यहीं से स्पेयर वायर और/या एलीगेटर क्लिप काम आने लगते हैं। मैं भाग्यशाली था कि मेरे पास एक कुंडल था जो इतना पतला था कि मैं सिर्फ एलईडी के तार के चारों ओर तार लपेट सकता था, लेकिन अगर मेरा तार मोटे तार से बना होता (जैसा कि प्राथमिक था), इसे संलग्न करना सबसे अच्छा होता पतले तांबे के तार या क्लिप का उपयोग करके इसे एलईडी करें।

दिन के अंत में, इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि एलईडी का कौन सा पक्ष कॉइल के किस लीड से जुड़ा है, जब तक कि कॉइल के दोनों सिरों को बल्ब के टर्मिनलों से मजबूती से और सुरक्षित रूप से जोड़ा जाता है।

चरण 4: यह सब ऊपर तारों

यदि आपने पहले से ऐसा नहीं किया है, तो अपनी बैटरी से चलने वाले प्रकाश से फ्लोरोसेंट बल्ब को हटा दें और उन टर्मिनलों का पता लगाएँ जो पहले बल्ब से जुड़े थे। इस बिंदु पर डिवाइस को बंद करना सुनिश्चित करें। करंट इतना मजबूत नहीं है कि घातक हो, लेकिन अगर आप एक ही समय में दोनों टर्मिनलों को नंगे तारों को छूते हैं तो यह आपको काफी दर्दनाक झटका दे सकता है।

एक बार जब आप टर्मिनलों का पता लगा लेते हैं, तो अपने प्राथमिक कॉइल को उनमें तार दें, एक लीड को एक टर्मिनल से और दूसरे को दूसरे टर्मिनल से कनेक्ट करें। सुनिश्चित करें कि आपके पास एक सुरक्षित कनेक्शन है। मगरमच्छ क्लिप यहां अद्भुत काम कर सकते हैं, लेकिन अगर आपके पास कोई (मेरे जैसा) नहीं है, तो आप टर्मिनलों में बड़े बोल्ट को जाम कर सकते हैं, या आप अपने कॉइल के सिरों पर बॉल्ड-अप एल्यूमीनियम पन्नी भी लगा सकते हैं और फिर उन्हें चिपका सकते हैं कनेक्शनों में। हालाँकि आप ऐसा करते रहते हैं, बस यह सुनिश्चित करें कि आपका कनेक्शन स्थिर और स्थिर है।

सेकेंडरी कॉइल की ओर मुड़ते हुए, आपको यह सुनिश्चित करने के अलावा बहुत कुछ करने की आवश्यकता नहीं है कि यह एलईडी से सुरक्षित रूप से जुड़ा है।

चरण 5: कार्रवाई में सर्किट

हमें बस इतना करना बाकी है कि हम इसे आग लगा दें! एक बार फिर सुनिश्चित करें कि आपके सभी कनेक्शन अच्छे हैं, प्राथमिक कॉइल के ऊपर सेकेंडरी कॉइल बिछाएं और 'लाइट' को चालू करने के लिए स्विच को पलटें। आपको अपने एलईडी को जीवंत होते देखना चाहिए। यदि यह प्रकाश नहीं करता है, तो अपने कनेक्शन फिर से जांचें। यह काफी क्षमाशील परियोजना है, और इसलिए संभवत: आपको अपनी समस्या के स्रोत का निवारण करने में अधिक समय नहीं लगेगा।

जैसा कि आप सर्किट के साथ प्रयोग करते हैं, आपको ध्यान देना चाहिए कि आप अपने सेकेंडरी कॉइल को प्राइमरी कॉइल से उठा सकते हैं और एलईडी तब भी जलती रहेगी। यह साबित करता है कि आप बिजली को 'वायरलेस' ट्रांसफर कर रहे हैं। अपने दो कुंडलियों के बीच में कुछ कागज़, एक किताब, या कोई अन्य गैर-प्रवाहकीय वस्तु स्लाइड करने का प्रयास करें। ज्यादातर मामलों में (जब तक कि आपके पास वास्तव में मोटी किताब न हो) एलईडी को चालू रहना चाहिए। इस परियोजना के अन्य निर्माणों के साथ अपने व्यक्तिगत अनुभव में, मैं द्वितीयक कॉइल को प्राथमिक से छह से आठ इंच की दूरी पर रखने में सक्षम हूं और अभी भी एलईडी से एक फीकी चमक आ रही है।

चरण 6: यह कैसे काम करता है

संक्षेप में, यह उपकरण वह है जिसे हम एयर-कोर ट्रांसफॉर्मर कहेंगे। सामान्य ट्रांसफार्मर (जैसे बिजली के खंभे पर लगे, फोन के चार्जर आदि में पाए जाने वाले) में लोहे के एक टुकड़े के चारों ओर लिपटे तार के दो या दो से अधिक कॉइल होते हैं। जब प्रत्यावर्ती धारा (एसी) शक्ति को एक कुंडल से गुजारा जाता है, तो यह लोहे में तेजी से स्विच करने वाला चुंबकीय क्षेत्र बनाता है, जो तब तार के दूसरे कुंडल में एक धारा को प्रेरित करता है। यह वही सिद्धांत है जिस पर विद्युत जनरेटर काम करते हैं - कि एक गतिशील चुंबकीय क्षेत्र एक तार में इलेक्ट्रॉनों को स्थानांतरित करने का कारण बनेगा।

हमारा उपकरण बहुत समान (यद्यपि थोड़ा अलग) तरीके से काम करता है। जैसा कि यह पता चला है, प्रत्येक बैटरी से चलने वाले फ्लोरोसेंट लाइट में एक छोटा सर्किट होता है जो बैटरी से लो-वोल्टेज डीसी (डायरेक्ट करंट) लेता है और इसे बहुत अधिक वोल्टेज तक ले जाता है, कहीं कुछ सौ के क्रम में वोल्ट। इस उच्च वोल्टेज के बिना, फ्लोरोसेंट ट्यूब संचालित करने में असमर्थ होंगे। इस उच्च वोल्टेज को उत्पन्न करने के लिए, हालांकि, हमारे फ्लोरोसेंट लाइट-ड्राइविंग सर्किट को स्थिर डीसी पावर को बैटरी से बिजली के दूसरे रूप में परिवर्तित करने की आवश्यकता होती है जिसे स्पंदित डीसी कहा जाता है। स्पंदित डीसी एक ट्रांसफार्मर में एसी बिजली के समान कार्य करता है - वर्तमान की 'स्पंदित' प्रकृति अनिवार्य रूप से तार में एक चुंबकीय क्षेत्र बनाती है जो प्रत्येक सेकंड में हजारों बार ढह जाती है और सुधार करती है। यह स्पंदनशील डीसी छह या बारह वोल्ट से कई सौ तक की शक्ति को बढ़ाने के लिए सर्किट में एम्बेडेड एक छोटे ट्रांसफार्मर को सक्षम बनाता है। लेकिन जिस तरह से बिजली की आपूर्ति काम करती है, उसके कारण टर्मिनलों पर बिजली कई हजार बार प्रति सेकंड की दर से 'स्पंदित' हो रही है। हम अनिवार्य रूप से कह सकते हैं कि डिवाइस से निकलने वाली हाई-वोल्टेज बिजली 'गुलजार' है।

जब यह स्पंदित डीसी शक्ति हमारे प्राथमिक कॉइल में फीड हो जाती है, तो यह कॉइल को एक इलेक्ट्रोमैग्नेट में बदल देती है जो तेजी से बदलते चुंबकीय क्षेत्र को प्रक्षेपित कर रहा है। जैसे ही हम अपनी द्वितीयक कुण्डली को प्राथमिक कुण्डली के निकट लाते हैं, स्पंदनशील चुम्बकीय क्षेत्र के कारण उसमें धारा उत्पन्न होती है। यह करंट तब एलईडी से होकर गुजरता है, जिससे यह प्रकाश में आता है। प्राथमिक कॉइल से सेकेंडरी जितना दूर होता है, चुंबकीय क्षेत्र का उस पर उतना ही कम प्रभाव पड़ता है, और कम करंट उत्पन्न होता है। इसी तरह, अधिक तार जोड़कर इस प्रभाव को 'काउंटर' किया जा सकता है। अधिक तार का अर्थ है प्राथमिक कुंडल में अधिक चुंबकत्व, और द्वितीयक कुंडल में अधिक तार का अर्थ है कि उस चुंबकीय क्षेत्र का अधिक से अधिक कब्जा किया जा सकता है।

इस वजह से, हम अपनी परियोजना को 'एयर-कोर ट्रांसफॉर्मर' कह सकते हैं क्योंकि हम एक ऐसे उपकरण का निर्माण कर रहे हैं जिसमें दो कॉइल हैं - एक प्राथमिक और एक माध्यमिक - और चुंबकीय क्षेत्रों को स्पंदित करने का काम करता है। हालांकि, पारंपरिक ट्रांसफार्मर के विपरीत, जो एक कॉइल से दूसरे कॉइल में चुंबकीय क्षेत्र को 'ट्रांसमिट' करने के लिए लोहे का उपयोग करते हैं, हमारे पास चुंबकीय क्षेत्र को ले जाने के लिए कुछ भी नहीं है। इस प्रकार, हम कहते हैं कि इसका एक 'वायु क्रोड' है। चीजों को संक्षेप में कहें, तो यह छोटा, सरल उपकरण आकाश में बादलों की तरह सामान्य तकनीक से बिल्कुल अलग है।

अपने वायरलेस पावर ट्रांसफर डिवाइस का आनंद लें, और पढ़ने के लिए धन्यवाद!