法拉第手电筒：你需要知道的一切

您想为您的工程项目创建一个法拉第手电筒，但您对此一无所知？

好吧，您的搜索已经结束——这篇文章适合您。

但是，您应该知道法拉第手电筒是机械供电的。而且它的设计很复杂——考虑到它不同于普通的电子电路。

但你不必担心。我们在这里让您的事情变得超级简单。

这就是我们创建这篇文章的原因——向您展示您应该了解的有关 Farady 手电筒的所有信息，以及如何硬着头皮制作一个。

那么，让我们开始吧。

什么是法拉第手电筒？

法拉第手电筒是一种符合迈克尔法拉第感应定律的产品。所以，手电筒的能量来自储存你摇动时产生的动能。

此外，摇动手电筒的过程会迫使内置磁铁通过线圈上下运动。这个过程会产生电力，尤其是在紧急情况下。

此外，您可以在不同的应急包中找到该产品，因为它不需要电池即可工作。因此，有了这款手电筒，您不必担心电池的保质期。

法拉第手电筒

法拉第手电筒是简单的机械手电筒，其活动部件比手摇手电筒少。不幸的是，尽管这听起来很不可思议，但你不能将它用于所有事情。

例如，连续摇晃手电30秒，只能得到五分钟左右的亮光。但是，每使用 2-3 分钟后摇晃 10-15 秒，即可获得无限的光照。

法拉第手电筒的亮度不高。但它的亮度足以在紧急情况下为您提供帮助。

出于这个原因，法拉第手电筒被描述为应急灯，便于长期随身携带。

此外，这些手电筒还可以作为正规教育的教育玩具。例如，法拉第手电筒是教学生电磁感应原理的好方法。

所以，大多数时候，法拉第手电筒通常带有透明的机身。它可以让您或学生观看磁铁在线圈中移动以产生电力。

法拉第手电筒如何工作？

从表面上看，法拉第手电筒在你摇动时会产生能量。虽然这是正确的，但它比你想象的要深刻得多。

因此，从本质上讲，法拉第手电筒需要以下基本组件才能正常工作：

• 线圈：300 圈铜线线圈是法拉第手电筒设计中必不可少的

成卷的铜线

• 钕磁铁：手电筒需要强大的磁铁来发电，您可以使用一块巨大的磁铁或堆叠在一起的小磁铁

钕磁铁

• 整流器：将交流电转换为直流电也很重要

整流器

• LED：发光二极管是电流流过时发光的元件

LED 灯条

• 电容器：这个电路元件负责暂时储存机械能

电容器

• 开关：开关可让您在电容器的充电模式和供电模式之间切换

工作原理

法拉第手电筒的设计采用线性发电机。该发电机向电容器供电，当您垂直摇动手电筒时，电容器充当电池。

因此，要发电，就必须在 Wire 的铜线圈内来回摇动钕磁铁。这个过程会产生感应交流电（交流电）——因为磁铁从右向左移动。因此，感应电流通过线圈的右侧。另外，当它从左向右摇动时，电流会从线圈的左侧流过。

整流器在为法拉第手电筒供电时会派上用场。

顺便说一句，与交流电相比，直流电（直流电）在电路中的用途更多。因此，我们需要一个整流器来转换电流。此外，二极管桥可以帮助将两个输入交流电强制转换为一个直流电。

一旦整流器完成其工作，电容器就会通过存储电磁感应产生的电荷开始充电，直到您关闭开关。当电容器充满电时（很可能在 30 秒后），电容器会将其储存的电能转移到 LED。

当电流流过 LED 时，它开始发光。因此，在电容器中储存的能量耗尽之前，发射的光不会消失。

总之，值得一提的是，市面上的法拉第手电筒并非都是原装的。

一些假冒版本使用不可充电的锂电池来代替超级电容器。此外，这些假设计采用假磁铁和线圈，摇晃时不会发电。

所以，自己创建一个是个好主意。

但你必须知道：

设计 DIY 法拉第手电筒可能很棘手。此外，您无需充电或更换电池。因此，如果您正在制作一个，请使用适当的工具。如果你要买一个，检查一下假法拉第手电筒的迹象。

您可以购买普通的法拉第手电筒或迷你法拉第手电筒。

如何制作法拉第手电筒？

在这里，我们将在本节向您展示如何使用磁铁和其他电子元件制作一个简单的摇手电筒。

但在我们开始之前，这里有你需要的这个项目的材料。

制作 DIY Farady 手电筒所需的组件

• 电磁线（最好是铜线）
• 电容器
• PVC管（小切口）

一组PVC管

• 钕磁铁
• 电工胶带

电工胶带

• 电阻器

一组电阻

• 面包板
• 电线

电路图

这是我们将使用的电路的图片：

手电筒的电路图

要遵循的步骤

正如我们前面提到的，制作法拉第手电筒可能很棘手。但是，如果您按照这些步骤进行操作，应该会降低流程的复杂性。

第 1 步：制作感应线圈

首先，剪下一小块 PVC 管——我们稍后再讨论。

但在此之前，最好知道这个手电筒所需的磁铁尺寸取决于管道的内径。所以，一定要选择合适的尺寸。

例如，您可以使用内径为 3/4 英寸、长度为 6.5 英寸的 PVC 管。出于这个原因，一个 3/4 英寸的磁铁非常适合。长度不是那么重要，但请注意，当你摇动它时，磁铁需要移动很短的距离。

切割 PVC 后，下一步是将铜线缠绕在管子上。然后，确保你留下两个末端——一个在开始，一个在结束。最后，将这些末端连接到其他电线上。

此外，如果您不想承受压力，请在握住电线的同时使用钻头旋转管子。它会比用手更快地包裹它。

但是，请注意，匝数决定了产生的电压。因此，我们建议使用大约 300 圈 Wire 来完成这项工作。最后，你可以用一些胶带固定你的线圈。

第 2 步：测试电线

在创建电路之前，请测试接线以确保其正常工作。因此，请使用两个 LED 测试您的线圈组件，以检查它是否发电。

为此，请将线圈和 LED（并联）连接到面包板上。然后，将线圈的末端连接到绝缘线，然后再将其连接到面包板上。

第 3 步：构建电路

测试你的线圈后，是时候构建电路了。首先要添加的是桥式整流器。

然后，得到四个单独的二极管（最好是 1N4007 二极管）并将它们组合成一个单元。它会帮助你点亮一个 LED，因为电流会朝一个方向移动。

接下来，将电阻器连接到电路并确保将 LED 与电阻器串联。然后，您可以使用一个 300 欧姆的电阻来实现此目的。

最后，添加电容器以完成电路。电容器使电流平滑，并快速提供稳定的电流 - 短脉冲。如果没有电容器，您的 LED 会闪烁而不是提供稳定的灯光。

第 4 步：测试电路

最后，是时候测试你完成的电路并给你的电容器充电了。因此，您可以通过使用机械包装来增强手电筒的技术含量。

另外，您可以在管子的两端添加磁铁，将钕磁铁保持在管子内，防止能量浪费。

法拉第手电筒的优缺点是什么？

拥有法拉第手电筒可能非常方便，但该产品确实有其缺点。话虽如此，以下是使用手电筒的一些优点和缺点：

优势

不需要电力或电池即可运行。相反，这个过程是纯机械的。

非常适合紧急情况

摇手电筒环保

缺点

您必须用力摇晃产品几秒钟。

使用 2 或 3 分钟后灯光可能会变暗

结束语

法拉第手电筒是压电能量的一个很好的例子。总的来说，手电筒有它的用途——尽管它有局限性。

例如，如果您有电池焦虑症，法拉第手电筒将是您的完美选择，因为它不会耗尽可充电电池。相反，它消耗的是可再生电流。

此外，如果您想购买，请注意假冒手电筒。

这总结了您需要了解的有关法拉第手电筒电路的所有信息。

因此，如果您想为您的项目制作一个，我们提供了一份完整的指南，让事情变得更简单。

不过，如果您需要更多信息，请随时与我们联系。