Discussioni di carattere generale sull'elettronica analogica e digitale. Didattica e applicazioni pratiche.
da zioelp
#3116
dinjohn ha scritto:ma nessuno riesce a rispondere

Il problema non è rispondere, ma scegliere che cosa dire per esserti in qualche modo utile.
Finché parliamo di circuiti didattici che non espongono l'utente a qualche pericolo, l'idea di spostare i fili a caso per vedere che cosa succede è percorribile; se invece esiste un rischio anche minimo di far danni, prima si pensa e poi, molto più avanti con l'esperienza, eventualmente si agisce. Io lavoro da trent'anni nel campo dell'elettronica analogica e digitale, eppure, quando devo metter mano a circuiti potenzialmente pericolosi perché funzionanti con tensioni e / o correnti significative, cerco di non lasciare che la fretta si trasformi in imprudenza. Nel video che hai postato si vede un circuitino apparentemente semplice alimentato da un'innocua pila stilo con su scritto 1,5 V, cioè una tensione assolutamente ridicola e quindi percepita, di solito a ragione, come sicura al 100%. Eppure, se provi a prendere un filo di rame sottile e ne tocchi per un attimo le estremità direttamente sui due contatti della pila, al buio puoi notare una scintillina blu. La scintillina si produce solo toccando di sfuggita i contatti, non se i fili sono uniti fra loro o distanziati anche di un solo decimo di millimetro. I due fili che spuntano dal circuitino son capaci di produrre una scintilla già alla distanza di un centimetro, sempre attingendo energia dall'innocua pila stilo. Da ciò dovresti dedurre che la pila è normalmente innocua, ma può anche "spaventare" (tra virgolette) se l'energia viene in qualche modo manipolata con un circuito piccolissimo e autocostruibile come quello che compare nel video. A titolo di curiosità, posso aggiungere che la scintilla blu che compare tra le punte dei fili sta letteralmente "scavalcando" la barriera isolante che l'aria secca espone, per nostra fortuna, nel confronti dell'elettricità. Se l'aria non fosse isolante, potremmo prendere la scossa semplicemente avvicinando le dita ai buchini delle prese installate sui muri. Non prendiamo la scossa dalle prese perché la tensione a cui sono sottoposte, 230 volt in etichetta ma più di 320 in realtà (non c'è spazio per approfondire, quindi devi fidarti) è molto più bassa dell'ostacolo isolante costituito dall'aria, e ovviamente dalla plastica. In cifre, l'aria secca (cioè non umida) presente fra due fili distanziati di un millimetro riesce ad isolare tensioni fino a circa 2400 volt, oltre i quali la barriera cede di colpo e permette la comparsa della scintilla. Intuisci subito che aumentando o diminuendo la distanza puoi alzare o abbassare il numero di volt sufficienti per avere la scintilla. Nell'ipotesi che nel video la distanza tra i fili che formano la scintilla sia di un centimetro, ne deduci che la tensione dev'essere almeno 2400 x 10 = 24 mila volt. Sembrano tanti e possono spaventare, ma come affermi tu stesso per esperienza diretta, la "scossa" a 24 mila volt ti ha dato solo fastidio, senza farti male in modo significativo. Però sai benissimo che una "scossa" da un filo scoperto alimentato a 230 volt può risultare fatale: come mai le cifre sembrano contraddire un ragionamento in apparenza logico? E' presto detto: il corpo umano riporta danni non tanto dal contatto con una tensione, ma dal passaggio di una corrente, perché la corrente "interferisce" coi segnali elettrici che fanno funzionare i muscoli, primo fra tutti il cuore, e in seconda istanza l'apparato respiratorio. La pila stilo fornisce una tensione di 1,5 volt (in etichetta vedi 1,5 V) e una certa intensità di corrente, misurabile in "ampere" e abbreviata con la lettera A maiuscola. A differenza della tensione, che compare naturalmente fra i contatti + e - senza bisogno d'altro, la corrente è paragonabile all'acqua che scorre in un tubo: affinché ci sia flusso dev'esserci il tubo, cioè il percorso in cui l'acqua ha modo di transitare. In assenza del tubo non c'è flusso, ma non c'è flusso anche se il tubo è perfettamente in piano, cioè non ha pendenza. La "pendenza" di cui parlo è in effetti la tensione: la pila è utile perché mostra una differenza di livello tra i contatti + e -, affinché l'eventuale connessione di un "tubo" esterno possa dar luogo ad un percorso valido per un flusso d'acqua, cioè una "corrente". In termini aritmetici, l'energia che la pila fornisce quando la colleghi ad un circuito può essere quantificata moltiplicando il valore della tensione per il valore della corrente. Il valore della tensione puoi considerarlo 1,5 volt, perché lo leggi dall'etichetta; il valore della corrente è invece variabile, perché dipende dal calibro del tubo che applichi per creare un percorso utile tra i contatti + e -. Tieni presente che l'idea del tubo non riguarda solo i tratti che vedi come semplici fili di rame, ma anche tutti i percorsi intermedi rappresentati dagli elementi elettronici che formano il circuito. Ciascun elemento si comporta come un tubo di calibro diverso, e alcuni possono anche cambiare istante dopo istante la propria "accettazione" del flusso di corrente. Se, per ipotesi, mettessi in connessione diretta i punti + e - della pila con un "tubo" bello grosso che possa lasciar passare senza ostacolo molta corrente, avresti quello che i tecnici chiamano un cortocircuito: in tal caso la quantità di corrente in transito dipende solo dalla stazza della pila, e dato che la pila non è una fonte attiva in permanenza ma una specie di serbatoio precaricato, ecco che in capo a qualche secondo hai esaurito la riserva, e anche se stacchi il tubo vedi che la tensione non è più 1,5 ma è scesa drasticamente. Sai che l'energia non si crea e non si distrugge, quindi puoi dedurre che il prodotto tensione per corrente, mantenuto per una certo tempo, alla fine vuoterà il serbatoio. In una radiosevglia avviene la stessa cosa, ma dato che i circuiti formano tubi stretti che non permettono il passaggio di tanta corrente, a parità di carica iniziale vedrai che l'energia verrà "spesa" in un tempo molto lungo, invece che in pochi secondi.
Tutto il discorso ci porta al nocciolo della questione: la pila fornisce solo un volt e mezzo, e dato che un volt è mezzo non scavalca la barriera isolante dell'aria e quindi non produce la scintilla che vogliamo, si può pensare che il circuito agisca in qualche modo per "trasformare" 1,5 in 24000. Ovviamente, se alziamo V e attingiamo sempre dallo stesso serbatoio, ci aspettiamo che la corrente sia alta nei punti in cui la tensione è bassa, e bassa nei punti dove la tensione è alta, perché sappiamo che il loro prodotto dev'essere costante. Morale della favola: dalla pila prelevi un tot di corrente tra due punti che, fra loro, "distano" solo 1,5 volt; all'uscita del circuito hai 24000 volt, e quindi, se la tensione è moooolto più alta, potrai prelevare una corrente moooolto più bassa. Abbiamo detto che è la corrente a mettere in crisi il corpo umano, e questo spiega perché, dopo la "scossa" ricevuta, sei ancora in ottima salute. Altra piccola curiosità prima di chiudere: la sensazione di scossa che hai provato non è diretta conseguenza della piccolissima corrente, ma è legata al fatto che la scintilla non è "continua" ma intermittente, come del resto puoi desumere dal crepitio che si sente. Non posso indicarti quali fili spostare per far sì che il circuito della racchetta fornisca una scintilla più a lungo del breve "zap" anti-insetti per cui è nata. Anche ammettendo che il circuito si possa cambiare in modo semplice, è molto probabile che qualche elemento ceda, perché variando i rapporti tensione / corrente può accadere che in qualche punto si superi un limite inizialmente non previsto. Non dimenticare che l'elettronica è in primo luogo un business: se in un certo punto del circuito si prevede di trattare, ad esempio, non più di 16 volt, nessun costruttore abbonda inserendo pezzi capaci di trattare 20 volt, perché questi costerebbero di più senza aumentare il valore di mercato dell'oggetto.
Anzi, soprattutto se la fonte è cinese, puoi vedere pezzi adatti a 10 V in circuiti funzionanti a 11 :)
Scherzi a parte, più che modificare la racchetta cercherei in rete uno schema di elevatore basato sulle vecchie bobine d'accensione per automobile, sempre tenendo in mente che, prima di passare dalla teoria alla pratica, DEVI SAPERE ESATTAMENTE CIO' CHE STAI FACENDO. Buona sperimentazione!
Bios ringraziano
da zioelp
#3134
dinjohn ha scritto:quanto potrebbe costare farsene fare uno?

Da zero a un tot, in base a come, dove e da chi viene eseguito il lavoro.
Se consideri il costo vivo dei pezzi al dettaglio, parliamo di qualche euro.
Se chiedi una stima del costo vivo dei pezzi della schedina cinese usata nel video, parliamo di qualche decina di centesimi.
Se chiedi una sorta di preventivo a un professionista, parliamo di cinquanta euro solo per concordare
Come via di mezzo, se ha un amico hobbista e / o studente in elettronica, potete collaborare e spendere l'equivalente di una pizza e una birra, considerando di prendere la bobina quasi gratis da uno sfasciacarrozze.
da zioelp
#3241
dinjohn ha scritto:queste bobine sono utilizzate per l'accensione dell'auto?

In italiano il concetto di "accensione" è un po' ambiguo, perché non riguarda l'idea di mettere in moto girando la chiavetta, ma piuttosto l'idea di incendiare ciclicamente la miscela aria / carburante contenuta nei cilindri. Il termine inglese "ignition coil" sembra meno ambiguo :) e fa subito pensare al fatto che un motore a benzina deve fisicamente "accendere" la miscela aria / carburante con una scintilla, e che tale scintilla venga prodotta applicando una tensione molto alta a due elettrodi affacciati che si trovano sulla punta delle candele. Un motore a gasolio, per contro, non richiede una scintilla, in quanto la miscela esplode da sola per semplice compressione. Una vecchia bobina per auto somiglia molto a una grossa lattina di birra, con sopra una specie di cratere dove va collegato il cavo che raggiunge lo spinterogeno e da qui si dirama alle candele. Le auto a benzina moderne possono avere più bobine piccole collegate ciascuna alla propria candela. Dentro la bobina c'è solo un filo di rame avvolto come in un rocchetto di filo per cucire. In pratica la bobina è un autotrasformatore: da un lato applichi una tensione bassa e una corrente alta, e dall'altro prelevi una tensione alta e una corrente bassa. Se la tensione è sufficientemente alta, in genere sopra i 15 mila volt, puoi "scavalcare" la barriera isolante di un paio di millimetri d'aria e ottenere una violenta scintilla blu.
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