Cytując Voltara
Kto jest dobry z klińgońskiego i mi to przetłumaczy?Voltar pisze: Materiały potrzebne do projektu:
- 30 cm kawałek listewki
- przewody doprowadzające (przekrój 0,5 mm^2; powinien starczyć)
- kątowniki
- śrubki z nakrętkami
- ewentualne złącza (banany, jeśli chcemy mierzyć pobór prądu, gniazdo zasilania zależne od wtyku zasilacza)
- drut oporowy
- źródło zasilające
Dwa ostatnie elementy muszą być do siebie dobrane odpowiednio - o tym więcej później!
1. Najpierw zrobimy ramkę do drutu. Moja jest bardzo prymitywna (fotka na samym dole), ale nie chciało mi się tu za dużo myśleć. Do kątowników dochodzą przewody zasiljące. jeden z przewodów jest rozcięty i ma założone banany. Ma to dwa wykorzystania - po pierwsze mogę sobie łatwo podłączyć amperomierz coby sprawdzić, czy aby nie przeciążam swojego zasilacza. Po drugie, jak się amperomierza nie wykorzystuje, bananki można złączać i rozłączać zamykając / przerywając obwód. Moje gniazdo zasilające to typowe gniazdo DC ze szpilką 2.1 mm, bo taki wtyk mam w zasilaczu.
2. Między kątowniki przykręciłem ok. 30 cm drutu oporowego. Drut oporowy to takie cudo, które dużą rezystancję, jak na mały drucik, więc można do niego bezpiecznie podłączyć napięcie, nie bojąc się, że spalimy zasilacz. Dodatkowo drut oporowy cechuje się bardzo małą zmiennością rezystywności w funkcji temperatury, co zapewnia stałe wydzielanie mocy, również po nagrzaniu.
3. No i najważniejsza kwestia: jak dobrać drut i źródło zasilania???
No więc tak... znalazłem w sieci specyfikację gotowego krajaczka opartego o drut kantalowy, gdzie na 10 cm tego drutu producent założył wydzielanie ok. 4.5 Watta. Idąc tym tropem, chcąc mieć ok. 30cm drut tnący, powinniśmy zapewnić oczywiście 3x większą moc.
Dla tych, którzy przysnęli na lekcjach fizyki w liceum : moc w układzie prądu stałego, przy wymuszeniu stałym napięciem ma wzór:
P = U^2 / R
I tu dochodzimy do doboru źródło zasilania - drut. Ja miałem do dyspozycji 12 V zasilacz dosyć dużej mocy ( wydajność prądowa do 2 A). Dla mnie więc to równanie przyjęło postać:
13,5 = 144/R => R =~ 10 Ohm
Czyli potrzebuję ok. 10-ohmowego oporu w 30-cm odcinku. Znalazłem na Allegro idealny drut: KANTHAL 0,25mm 28,5Ohm/m. Jak widać, jego opór to 28.5 Ohm na 1 metr. Tak więc na 1/3 metra powinna miec ok. 10 Ohm. To jeszcze tylko krótkie przeliczenie prądu, czy aby mojego zasilacza nie zamorduję:
I = U/R = 1.2 A
Podłączenie amperomierza wykazało, że obliczenia trafione
4. Zapewnienie naciągu drutu. Kolejne prawo fizyki nam niestety pospuje trochę zabawkę naszą: rozszerzalność liniowa metalu. Znów małe przypomnienie z liceum :
δL = Lo∙α∙δT = 300 mm * 0,00001 *500 = 1,5 mm zwisu, przy założeniu przyrostu temp. o 500°C
(Lo - długość początkowa, α- współczynnik rozszerzalności liniowej, dla większości metali w okolicach 0,00001 1/K, δT - przyrost temepratury).
Tak więc nasz wspaniale naciągnięty drucik nagle dostaje ataku impotencji. Można sobie z tym radzić, instalując sprężynkę naciągającą lub naciągając rozgrzany drut śrubką. To ostanie rozwiązanie ja stosuję - ważne, żeby pamiętać o poluzowaniu drutu przed rozłączeniem napięcia - w przeciwnym razie gwałtownie stygnący drut może za sprawą skurczu się zerwać.
5. Jeszcze o źródle zasilania. Najlepszym rozwiązaniem byłbym regulowany transformator o przynajmniej 20 W, np. taki do kolejki. Można zastosować jednak z powodzeniem transformatory do oświetlenia halogenowego: zarówno klasyczne nawojowe, jak i impulsowe. Mankamentem jest brak regulacji napięcia - długość i rodzaj drutu musi być wtedy dobrany na stałe. W wolnej chwili przystąpię do projektowania sobie zasilacza o wartości skutecznej regulowanej modulacją PWM.