Rigenerazione di elementi galvanici "orologio". Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Caricabatterie, batterie, celle galvaniche
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Le celle galvaniche destinate ad alimentare orologi elettronici e calcolatrici (le cosiddette "celle per tablet") non mancano più. Tuttavia, a volte c'è il problema di prolungare la loro durata o ripristinare le prestazioni. È per questi casi che è progettato il dispositivo qui descritto.
Lo schema del caricabatterie è mostrato in Fig.1. Funziona secondo un principio ben noto: caricare una cella galvanica recuperabile con una corrente asimmetrica. La corrente di carica dell'elemento G1 collegato ai contatti X2 e X3 scorre attraverso il diodo VD4. Il valore medio di questa corrente è determinato principalmente dai valori delle resistenze R2, R3 e nel nostro caso non supera i 2.5...3 mA. E la corrente di scarica dell'elemento, che scorre attraverso il resistore R1 e il LED HL2 aperto nella direzione opposta, è di circa 0.15 mA. I LED HL1 e HL2 fungono da indicatori dello stato dell'elemento ripristinato, i diodi VD1-VD3 sono i limitatori del grado della sua carica.
La cella viene caricata durante il semiperiodo positivo della tensione di rete. Se l'elemento è altamente scaricato, la tensione su di esso, di norma, non supera 1 V. Pertanto, la tensione attraverso il diodo collegato in serie VD7 (0.7 V), il LED HL2 (2 V) e l'elemento G1 sarà 3.7 ... 4 V. Allo stesso tempo, la tensione totale attraverso i diodi collegati in serie VD1, VD2, VD3 (0.7 V ciascuno) e il LED HL1 (2 V) sarà di circa 4.1 V. Ciò significa che la corrente in questo caso fluirà (principalmente) attraverso l'elemento e il LED HL2 si illuminerà molto più luminoso del LED HL1. E poiché hanno colori luminosi diversi, è facile determinare in quale stato si trova l'elemento. In questo caso, il LED HL2 dovrebbe diventare più luminoso - verde.
Man mano che l'elemento viene ripristinato, la tensione su di esso aumenterà, il che significa che ora la maggior parte della corrente scorrerà attraverso il LED HL1, la sua luminosità inizierà ad aumentare e la luminosità del LED HL2, al contrario, si indebolirà. Alla fine del ciclo di rigenerazione cellulare, il LED rosso aumenterà di luminosità e il LED verde si illuminerà appena.
In linea di principio, la durata del ciclo di recupero dell'elemento può essere arbitrariamente lunga: non dovresti aver paura del guasto dell'elemento, poiché la corrente di carica che lo attraversa è piccola.
Quando si costruisce un tale dispositivo, l'attenzione principale dovrebbe essere prestata alla sicurezza: dopotutto, l'elemento da ripristinare è collegato galvanicamente alla rete.
In Fig. 2. Il suo corpo cilindrico, che protegge l'utente da scosse elettriche o distruzione dell'elemento (raramente, ma succede!), è un contenitore di plastica per medicinali con un diametro interno di 20 e una profondità di 48 mm. Ovviamente andrà bene un'altra custodia di dimensioni adeguate, ma deve essere fatta di materiale isolante, ad esempio un contenitore da sotto il film. In questo caso sarà necessario adeguare opportunamente le dimensioni del circuito stampato e dell'inserto con i contatti per l'elemento rigenerato.
Il circuito stampato è realizzato in lamina bifacciale in fibra di vetro spessa 2 mm. Dovrebbe adattarsi perfettamente al corpo e indugiare saldamente in esso. Nella parte inferiore della custodia è praticato un foro per un cavo di rete, la cui lunghezza è di pochi centimetri. Questo viene fatto apposta in modo che sia conveniente installare l'elemento nel dispositivo quando la spina del filo (X1) è inserita nella presa di rete. Nella parete laterale della custodia, in base alla posizione dei LED, sono praticate due "finestre" di visualizzazione del diametro di 4 mm.
La base dei contatti X2 e X3, che fissano l'elemento restaurato, è un inserto con un diametro di 20 mm realizzato in lamina unilaterale in fibra di vetro di 2 mm di spessore. Al suo interno è stato ritagliato un foro ovale di dimensioni 9x13 mm ed è stato praticato un foro di 2 mm di diametro per la vite (o rivetto) del contatto a molla X2. La funzione di contatto è svolta da una piastrina del diametro di 20 mm realizzata in lamina stagnata o stagno, saldata sul lato lamina dell'inserto. Con questa piastra, l'inserto viene saldato alla piazzola che trasporta corrente sul circuito stampato, a cui è collegato il terminale dell'anodo del LED HL2. In questo modo si forma un contatto negativo per l'elemento da ripristinare. Il contatto positivo (X2), ricavato dall'ottone, dovrebbe ruotare attorno alla vite (o al rivetto) con poco sforzo, e dal lato della lamina è collegato al terminale del catodo del LED VD4.
L'elemento da ripristinare viene inserito nel foro ovale dell'inserto con il lato negativo rivolto verso il basso (al centro o più vicino al bordo), a seconda delle sue dimensioni, e pressato con un contatto a molla. Quindi la custodia viene chiusa con un coperchio di plastica, dopodiché il dispositivo può essere collegato alla rete.
Pubblicazione: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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A prima vista, quanto sopra descritto contraddice direttamente la seconda legge della termodinamica, secondo la quale il livello di entropia in un sistema isolato non può che aumentare. In altre parole, gli oggetti inclusi in questo sistema possono solo essere distrutti, ma non formare, combinando con altri, oggetti più grandi e complessi. Tuttavia, il comportamento degli oggetti nei sistemi quantistici non obbedisce quasi mai alla normale legge e le quasiparticelle rilevate ne sono una conferma diretta.
Le quasiparticelle non sono particelle come elettroni o quark nel senso tradizionale. Le quasiparticelle sono una conseguenza del verificarsi di eccitazioni di energia nell'ambiente della loro esistenza, causate da influenze elettriche o magnetiche. Nella maggior parte dei casi, le quasiparticelle sono due o più particelle collegate tra loro, che si comportano come un'unica grande particella.
Le quasi-particelle includono i fononi - formazioni discrete dall'energia di vibrazione degli atomi nel reticolo cristallino, i polaroni, che sono elettroni intrappolati nella nuvola di polarizzazione del reticolo cristallino.
Nella loro ricerca, gli scienziati del Max Planck Institute for Complex Physics e dell'Università tecnica di Monaco si sono concentrati esclusivamente su quasi-particelle di natura ondulatoria, come i fononi, per i quali sono stati sviluppati numerosi metodi numerici, che sono diventati la base della simulazione del supercomputer Software. I calcoli dei modelli matematici hanno mostrato che tutte le particelle decadono realmente, ma alcune di esse riappaiono immediatamente. Il decadimento e l'emergenza di una particella avvengono molto rapidamente e sono fasi di un altro processo oscillatorio che può durare indefinitamente.
E, come hanno sottolineato i fisici, ciò che accade alle quasiparticelle non viola la seconda legge della termodinamica. Poiché le oscillazioni sono funzioni d'onda, durante questo processo c'è una costante trasformazione dell'energia in materia e viceversa, che è "protetta" dal principio del dualismo delle particelle quantistiche. E l'entropia di un sistema quantistico in questo caso non aumenta né diminuisce, ma rimane a un livello costante.
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