Весь интернет завален самодельными источниками питания, однако получить от них хоть какую-то приемлемую отдачу по току практически не возможно. В лучшем случае из самодельных вольтовых столбов из стопки монет, и тому подобных поделок из фольги от шоколада удастся запитать парочку светодиодов. Однако используя знания и не используя дефицитных материалов дома вполне по силам собрать источник питания который можно будет использовать и в практических целях.
Для начала разберемся в чем главный недостаток самоделок из говна и палок двух разных металлов с прослойкой из электролита (кислота или солевой раствор). Поставим простой опыт: Возьмем две пластины медную и цинковую, и опустим в стакан в поваренной солью.
ЭДС такого источника питания составляет 0.75V, казалось бы вот оно счастье - насобирать стопку из таких пластин для обеспечения нужного напряжения НО - если мы измерим ток короткого замыкания такого элемента - то выясниться что он составляет всего около 15 мА.
Мы можем собрать стопкой (соединить последовательно) сколь угодно много таких элементов и получить нужное напряжение, но при подключении мощной нагрузки большой ток такой элемент отдать не сможет. У него слишком большое внутренне сопротивление о чем нам говорит такой маленький ток короткого замыкания. Для сравнения ток короткого замыкания свежей купеной батарейки на 1.5V находится в районе 1-3 А.
Причина данного явления заключается в том, что при подключении нагрузки на одном из электродов в результате химической реакции начинает выделяться газ. Он резко снижает площадь контакта электрода, с электролитом и поэтому взять пластину большей площади не выход из положения. Отдаваемый ток также будет резко снижаться как только мы подключим мощную нагрузку.
Теперь давайте попробуем собрать аналог элемент Якоби-Даниэля и посмотрим чем будут отличаться его характеристики.
Для сборки потребуются:
- медные пластины
- цинковые пластины (можно достать из старых солевых батареек)
- медный купорос (продается в хозяйственных магазинах) CuSO4
- поваренная соль NaCL
- солевые мостики (можно сделать из куска тряпки)
- маленькие пластиковые емкости
Я сделал три таких элемента. В банку с медным электродом заливаем медный купорос, в банку с цинковым электродом заливаем раствор соли.
Чтобы растворы не перемешивались кидаем между каждой парой банок фитили из тряпки.
ЭДС батареи из трех последовательно подключенных элементов 2.8V
Ток короткого замыкания составляет около 60-100 мА - это не много НО! При длительной работе, даже в режиме короткого замыкания он практически не меняется в отличии от обычного самодельного солевого элемента из пары двух металлов и электролита.
Тут уже можно подключать нагрузки по серьезнее. Понятно, что в таком виде конструкция не более чем красивый опыт, но если более тщательно отнестись к конструкции солевого-мостика (мембрана которая препятствует физическому смешиванию растворов электролитов, но пропускает ионы) вполне реально собрать работающее устройство из подручных материалов. Подробности сборки и тестовые испытания смотрите в этом видео:
Также вы можете ознакомиться с полным списком статей на моем канале
Всем Удачи!