لمبة البلازما: 20 خطوة (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

مرحبا بالجميع، …

في فترة الدراسة المدرسية ، سمعت عن البلازما. يخبر المعلم أن هذه هي الحالة الرابعة للمادة. الصلبة والسائلة والغازية ثم الحالة التالية هي البلازما. حالة البلازما موجودة عند الشمس. ثم اعتقدت أن حالة البلازما ليست في الأرض ، إنها فقط في الشمس ، وهو أمر مستحيل بالنسبة للبشر. لكن في معرض رأيت البلازما. إنها لحظة لا تُنسى بالنسبة لي. لذلك تذكرت في ذلك الوقت أن "لا شيء مستحيل". ثم بحثت أكثر عن البلازما ووجدت كيف يتم تصنيعها. لكن في ذلك الوقت ، لست قادرًا على إنشاء مثل هذه الفولتية العالية والتعامل معها لتوليد البلازما. لذلك قمت بتخزين المشروع في ذهني للقيام بذلك في وقت لاحق. لكنني الآن قادر على إنشاء مثل هذه الفولتية العالية وأعرف كيفية التعامل معها بأمان. لذا أشرح هنا إجراءً بسيطًا لصنع لمبة البلازما من المواد المتاحة بسهولة.

هذا مشروع مثير جدا للاهتمام. لأنه من خلال هذا يمكننا إنشاء قوس بلازما لأطراف أصابعنا. هذا ممتع جدا. هذا النوع من التجارب يقلل المسافة بيننا وبين الفيزياء. الدراسة العملية هي الطريقة الصحيحة للعلم ، حاول التعلم من التجارب. إنها طريقة مختلفة تمامًا عن الطرق الأخرى وتجعلنا فضوليين إلى الأبد.

احتفظ بفضولك بداخلك.

تحذير: استخدم هنا الفولتية العالية. إنه خطير جدا. لا تلمس الفولتية العالية ، فقد يتسبب ذلك في الوفاة أو الإصابة الخطيرة. تبقي بعيدا عن متناول الأطفال. اعملها في حالة آمنة

الخطوة الأولى: ما هي البلازما؟

البلازما هي الحالة الرابعة للمادة. في هذه الحالة تكون درجة الحرارة مرتفعة للغاية. لذا فإن المادة موجودة في شكلها الأيوني. لذلك في هذه الحالة يقومون بتوصيل الكهرباء بسبب توفر الإلكترون الحر. سلوكه مختلف تمامًا عن الغاز العادي. ولأنها تحتوي على الشحنات الموجبة والسالبة فهي تتأثر بالمجالات المغناطيسية والكهربائية.

البلازما مجهول بالنسبة لنا فقط. لأنه في الكون 99٪ في حالة البلازما. نرى الإضاءة في حياتنا اليومية ، فهي مثال جيد للبلازما. ثم هناك سؤال ، كيف تولد البلازما. إنه بسيط. يتم تحقيقه من خلال جهد كهربائي عالي (10KV). على سبيل المثال ، خذ مصدر طاقة عالي الجهد وضع خيوطه الإيجابية والسلبية عن قرب. ثم هناك إنتاج قوس كهربائي ، إنها حالة البلازما. يقوم الهواء بتوصيل الكهرباء بسبب تحويله إلى بلازما. بعد بدء التوصيل ، يمكننا زيادة المسافة بين الخيوط. وهو أيضًا مؤشر على حالة البلازما. تظهر هذه القوس أيضًا في عملية التحويل لخط الطاقة الكهربائية عالية الجهد.

أولاً ، نقوم بإنشاء مصدر طاقة عالي الجهد ثم نقوم بإنشاء لمبة البلازما باستخدامه. نعم.

لنبدأ….

الخطوة 2: مصدر طاقة عالي الجهد

هنا يعني الجهد العالي في نطاق من 15KV إلى 20 KV. يتم إنشاء الجهد العالي باستخدام محول تصاعدي أو بواسطة دائرة مضاعف الجهد. نحن نستخدم طريقة المحولات لأن مضاعف الجهد يعطي تيار خرج منخفض فقط كما أن الصمام الثنائي للجهد العالي يمثل مشكلة أيضًا. محول الجهد العالي غير متوفر محليًا في السوق. لذلك نحن نصنع واحدة. لكن بالنسبة لي هو فشل. يعد صنع محولات الجهد العالي أمرًا صعبًا للغاية لأنه في المرحلة الثانوية يحتاج إلى آلاف المنعطفات وفي الجزء المتداخل للملف ، يكون للملف المتداخل فرق جهد كبير لذلك يتم تقصيرها عن طريق حرق العزل. لذلك أنا أبحث عن طرق بديلة ثم وجدت طريقتين بديلتين. لوط التلفزيون وملف اشتعال السيارة التي تعمل بالبنزين. هذه محولات عالية الجهد. هنا أستخدم ملف إشعال السيارة. ينتج حوالي 20KV. يكفي لإنتاج البلازما. يستخدم ملف الإشعال في السيارة لإشعال البنزين عن طريق إحداث شرارة في المحرك. لذلك تم حل مشكلة واحدة. إذن ، هناك مشكلة أخرى في كيفية قيادة ملف الإشعال. يعمل في مكيفات الهواء. لذلك قمنا بإنشاء دائرة مذبذب بترتيب تردد KHz. يتم إنشاء هذه الدائرة باستخدام 555 العظيم.

الخطوة 3: خطة المشروع الكاملة

أولاً نقوم بإنشاء مصدر طاقة عالي الجهد. يتم ذلك باستخدام محول تصاعدي هنا هو ملف إشعال. يتم تشغيله بواسطة دائرة مذبذب موجة مربعة (بتردد عالٍ في KHz). ثم يتم إعطاء مصدر طاقة عالي التردد عالي الجهد للمصباح المتوهج (مصباح الفتيل). يتم إنتاج البلازما داخل المصباح. يستخدم المصباح لاحتوائه على الغازات النبيلة وهي الغازات الخاملة في الطبيعة. عند لمس سطح اللمبة ، يتدفق القوس إلى أطراف أصابعنا. هنا الزجاج المتوسط موجود بين القوس واصبعنا لذلك نحن في مأمن من حرق الجلد. لذا فإن استخدام المصباح آمن بالنسبة لنا. أخيرًا ، يتم وضع كل شيء في حاوية آمنة لضمان السلامة.

الخطوة 4: الجزء - 1 - صنع مصدر طاقة لمبة البلازما

هنا نقوم بإنشاء مصدر طاقة عالي الجهد. يتم ذلك باستخدام ملف إشعال للمركبة ذات 3 عجلات ومذبذب لقيادتها. يتم وضع الدائرة وملف الإشعال أخيرًا في صندوق. هذه هي خططنا. لذلك في الخطوات التالية ، نجعل هذه الخطة بمثابة خطة عملية. فلنبدأ ، …..

الخطوة 5: تصميم 555 Oscillator

نبدأ أولاً بجزء المذبذب. إنها تنتج التيار المتردد عالي التردد اللازم لتشغيل ملف الإشعال. إنه مصنوع باستخدام جهاز توقيت 555 IC الشهير. تنتج دائرة المذبذب 555 إشارة موجة مربعة عالية التردد (في نطاق KHz). لكنه غير قادر على تشغيل ملف الإشعال لأن تيار خرجه منخفض للغاية. لذلك نضيف دائرة عازلة إضافية لقيادة ملف الإشعال ، والذي يحتاج إلى مزيد من التيار. لعمل المخزن المؤقت ، نضيف ترانزستورًا إضافيًا عالي الطاقة إلى خرج دائرة المذبذب 555. يعزز الترانزستور التيار ويعطى لملف الإشعال. هنا يعمل الترانزستور وملف الإشعال عند 24V DC وتعمل دائرة المذبذب عند 9V DC من بطارية. ذلك لأن جهد خرج المحول (ملف الإشعال) يزداد عندما يزداد جهد الدخل. دارة المذبذب لا تعمل عند 24 فولت ، لذا فهي طاقة بجهد أقل. يتم استخدام مصدري الطاقة المستقلين الخاصين بها لأنه عندما يعمل ملف الإشعال ، فإنه ينتج عنه ارتفاعات عالية في الجهد (لأنه محث) لذلك سوف يتلف 555 IC. لذلك من أجل البساطة ، نستخدم مصدر طاقة مستقل لحل هذه المشكلة. يضيف الحكمة الأخرى بعض المرشحات بين المحول (ملف الإشعال) وخطوط إمداد طاقة الدائرة وتقليل الجهد إلى مستوى أقل. تم إعطاء مخطط الدائرة بالكامل أعلاه. 555 سلكي باعتباره هزاز متعدد مستقر. يستخدم مقياس الجهد لتغيير تردد المذبذب. يتم استخدامه لإصلاح أقصى نقطة طاقة للإخراج. تم توصيل دائرتين أرضيتين معًا لضمان الأرضية المشتركة وإلا فلن يعمل الترانزستور. نعم.

يتم توفير شرح أكثر تفصيلاً للدائرة في مدونتي. الرجاء زيارته.

0creativeengineering0.blogspot.com/2019/01/high-voltage-power-supply.html

الخطوة 6: المواد المطلوبة

اللوحة الجاهزة

فحم الاشتعال

IC & Base - NE555 (1)

مكثف - 100 فائق التوهج (1) ، 0.01 فائق التوهج (1)

المقاوم - 47E (1) ، 270E (1) ، 1K (2)

قدر ومقبض - 100 ك (1)

المقاوم مسبقا - 47E (1)

الترانزستور - 2N3055 (1)

LED - أصفر (1)

بطارية 9 فولت وموصل (1)

أنابيب الانكماش الحراري

بالوعة الحرارة - 1

براغي وصواميل ومسامير

صندوق بلاستيك - 1

الأسلاك

موصلات

الخطوة 7: الأدوات المطلوبة

لحام حديد

اله للثقب

مفك براغي

كماشة

المفكات

متجرد الأسلاك

ولاعة

الخطوة 8: صنع ثنائي الفينيل متعدد الكلور المذبذب

شرح هنا إجراء صنع ثنائي الفينيل متعدد الكلور. لهذا أستخدم لوحة مسبقة لأنها دائرة صغيرة. لذلك نحن لسنا بحاجة محفوراً ثنائي الفينيل متعدد الكلور. خطوات صنع ثنائي الفينيل متعدد الكلور الواردة أدناه.

قطع قطعة صغيرة من السبورة المسبقة من قطعة كبيرة

نظفها وأزل حوافها الحادة

قم بتجميع جميع المكونات باستثناء ترانزستور الطاقة في هذه اللوحة (بهذه الطريقة أو بالطريقة المناسبة لك)

ثم ثني ساقيها لإصلاحها مؤقتًا

ضع بعض التدفق على ساقيه

جندى المكون باستخدام مكواة لحام جيدة

قص أرجلها ذات الطول الإضافي غير المرغوب فيها باستخدام قاطع جانبي

قم بتوصيل الأسلاك اللازمة والوعاء والموصل باللوحة

قم بتنظيف لوحة الدائرة المكتملة

الخطوة 9: تجميع ترانزستور الطاقة

أضف هنا خطوة إضافية لتجميع ترانزستور الطاقة لأنها تحتاج إلى الكثير من الأعمال. ينتج الترانزستور كمية كبيرة من الحرارة ، لذا قم بتوصيل المشتت الحراري به لتبريد الترانزستور ، وإلا فإن حرق الترانزستور. الإجراء موضح أدناه ،

خذ المشتت الحراري البسيط الجيد

اصنع فتحتين مضغوطين بأرجل الترانزستور

قم بتكبير الفتحة قليلاً لتأمين الساقين من التقصير في الجسم

قم بعمل فتحتين لإصلاح الترانزستور

ثبت الترانزستور باستخدام المسمار في الفتحتين الطرفيتين

خذ سلكًا وقم بتوصيل الموصل الدائري في اثنين من التداخل وواحد متصل بالوعة الحرارة والجانب الثاني للتوصيل بجسم المحول

ضع أكمام نايلون على القاعدة ، وأرجل الباعث التي تمر عبر فتحة المشتت الحراري لتجنب الجسم (المجمع) قصير

لحام سلك أسود واحد (24 فولت أرضي) والسلك الأسود (9 فولت أرضي) من ثنائي الفينيل متعدد الكلور إلى باعث الترانزستور

ضع أنابيب الانكماش الحراري لتغطية مفصل اللحام

قم بلحام سلك الإخراج من ثنائي الفينيل متعدد الكلور إلى قاعدة الترانزستور وقم بتطبيق أنبوب الانكماش الحراري لتغطية مفصل اللحام

الخطوة 10: التثبيت في صندوق

تحتوي الدائرة على أجزاء مختلفة ، لذلك هناك حاجة إلى صندوق لإصلاح كل هذا معًا. هنا أختار صندوقًا شفافًا أبيض قديمًا. هذا الصندوق يستخدم للمواد الغذائية. تختاره بناءً على التوافر. نعم. أولا إصلاح الأجزاء الكبيرة ثم الصغيرة. تتبع جميع الإجراءات بهذه الطريقة. يتم إعطاء جميع الأرقام اللازمة في الصور أعلاه. الإجراءات موضحة أدناه ،

قم أولاً بإصلاح ملف الإشعال باستخدام الصواميل والمسامير

قم بتوصيل السلك من جسم المشتت الحراري بجسم المحول هذا باستخدام الصواميل والمسامير

ثم يتم تثبيت ترانزستور الطاقة باستخدام براغي الصواميل

قم بتوصيل موصل أنثى ذكر بسلك 24V Vcc المناسب للموصل في ملف الإشعال وتوصيله بملف الإشعال

قم بعمل ثقب في الصندوق لإخراج خط إمداد الطاقة بجهد 24 فولت وإصلاحه باستخدام الغراء الفوري

قم بعمل 4 فتحات على غطاء الصندوق لخرج خط طاقة عالي الجهد وموصل وعاء وموصل 9 فولت ومؤشر LED

ثبت الوعاء في فتحته

قم بإصلاح موصل البطارية 9 فولت باستخدام الغراء الفوري

مأخوذة من خط طاقة عالي الجهد من خلال الفتحة

ضع المصباح في الفتحة الخاصة به وقم بتثبيت PCB على الغطاء العلوي

أغلق العلبة

قم بتوصيل الموصل الذكر المحدد بخط خرج الجهد العالي

قم بتغطيته باستخدام أنابيب الانكماش الحراري

الخطوة 11: الجزء - 2 - صنع برج لمبة البلازما

اشرح هنا طريقة صنع برج لمبة البلازما. لا تحتوي على أي دائرة ، فهي في الأساس عبارة عن هيكل يحمل المصباح الكهربائي في موضعه. البرج مصنوع باستخدام PVC. المصباح أعلى البرج. يتم إخراج سلك لتوصيل قطب المصباح بمصدر الطاقة عالي الجهد. توضح الخطوات التالية كيفية صنعها.

الخطوة 12: المواد المطلوبة

الأنابيب البلاستيكية

اللمبة المتوهجة (المصباح الخيطي)

حامل اللمبة

الأسلاك

الكرة الخضراء

مسامير

الخطوة 13: الأدوات المطلوبة

آلة الحفر والبت

سكين صغير

مفك براغي

شفرة المنشار

ملف

الخطوة 14: صنع قاعدة البرج

خذ كرة خضراء (كرة مجوفة)

قطع حجمه 1/4 باستخدام شفرة منشار الاختراق

ضع PVC على الجزء العلوي من الكرة ومحاذاة في المنتصف وحدد قطرها باستخدام علامة

قم بإزالة هذا الجزء المستدير الكبير عن طريق عمل ثقوب صغيرة باستمرار من خلال العلامات

أملس السطح باستخدام السكين والمبرد

اصنع ثقبًا صغيرًا في الجانب السفلي من الكرة و PVC لإنزال السلك الكهربائي

الخطوة 15: تركيب لمبة البلازما

قم بتنعيم حواف PVC باستخدام ورق الرمل

قم بتقصير السلكين المتصلين لحامل المصباح وأخرج سلكًا مشتركًا

قم بتغطية جميع الموصلات باستخدام أنبوب الانكماش الحراري

قم بإصلاحه باستخدام الغراء الساخن (يستخدم لتقليل تسرب الشحنة الكهربائية)

ضع الحامل داخل PVC

حفر 4 ثقوب في PVC وحامل معا

اربطها معًا باستخدام البراغي المناسبة

الخطوة 16: تجميع البرج

أدخل الكرة في PVC وانزل السلك من خلال الفتحات

ثبت الكرة في موضعها عن طريق وضع الغراء الفوري

ضع بطارية 9V قديمة على PVC لتوفير الوزن الأساسي لتوفير الثبات

قم بتوصيل موصل أنثى بنهاية السلك وملحم معًا

قم بتغطية مفصل اللحام باستخدام أنبوب الانكماش الحراري

الخطوة 17: بعض الأعمال الفنية

أخيرًا للتأثير المرئي ، أضف بعض الأعمال الفنية. يتم ذلك باستخدام الملصقات البلاستيكية الملونة. عادة ما تستخدم للمركبات. يتم ذلك من خلال قدرتك الفنية. أعلم أن عملي ليس جيدًا. افعلها بنفسك. اجعل أفضل مني. نعم. حظا سعيدا.

الخطوة 18: الجزء - 3 - التجميع النهائي

التجميع النهائي يعني توصيل جميع التوصيلات الضرورية. قم أولاً بتوصيل خط إمداد الطاقة عالي الجهد. ثم قم بتوصيل (بطارية v لتشغيل دائرة المذبذب. أقوم بتشغيل 24V من جهاز كمبيوتر شخصي قديم SMPS. يتم استخدام +12 و -12 فولت لتزويد التيار 24 فولت. يمكنك اختيار مصدر الطاقة الخاص بك. ثم قم بتوصيله بالطريقة الصحيحة قطبية ، ثم ضع المصباح في الحامل ، ضع النظام بأكمله في مكان مناسب ، وقمنا بالتجميع النهائي.

الخطوة 19: الاختبار والتصحيح

اختبارات

قم بتوصيل مصدر الطاقة وتشغيله وتوصيل بطارية 9 فولت. الآن يتم تشغيله. يسمع صوت أزيز إذا كان يعمل. ثم سنرى ضوءًا مزرقًا من خيوط المصباح. الآن قم بتغيير التردد بتدوير الوعاء والتثبيت عند نقطة الحصول على أقصى قدر من الضوء. الآن المس الأصابع في اللمبة ، الآن العجائب. كل الأضواء تتجه إلى أصابعنا. إنه مشوق جدا. المس مع المزيد من الأشكال الآن قفزة خفيفة لجميع الأصابع. إنها ليست شعاعًا واحدًا ، إنها مجموعة من الضوء الضيق جدًا معًا. مثير جدا للاهتمام. في غرفة مظلمة رأى جيدا.

التصحيح

لا يوجد صوت ولا ضوء: - يرجع ذلك إلى انقطاع التيار الكهربائي عالي الجهد. تحقق من توصيل التيار الكهربائي. تحقق من اتصال ثنائي الفينيل متعدد الكلور مع الدائرة. تحقق من إخراج 555 عن طريق توصيل مكبر صوت به. لا ينتج أي صوت تحقق من 555 والدائرة. خلاف ذلك تحقق من برنامج التشغيل الترانزستور.

صوت بدون ضوء: - تحقق من التوصيل بالمصباح باستخدام اختبار الاستمرارية.

تحذير: هذا مصدر جهد عالي ، لا تلمسه. إنه ضار لنا. اختبار وجود الجهد العالي عن طريق وضع فاحص خط في محيط الخط. لا تلمس جهاز الاختبار على الخط

الخطوة 20: العمل المستقبلي

حلمي المستقبلي هو صنع مصدر طاقة عالي الجهد وصنع ملف تسلا. لمبة البلازما هي وسيلة لتحقيق ملف تسلا. لأنه في ملف تسلا يستخدم الفولتية العالية ، لذلك نحن هنا نزيل خوفنا من إمدادات الطاقة ذات الجهد العالي وأكثر دراية بتوليد الجهد العالي والمعالجة وما إلى ذلك ، لذا فهي الخطوة الأولى لصنع لفائف تسلا. يدرس هذا المشروع بعض المعرفة حول الفولتية العالية. اعتقدت أنه مفيد لك.