Оглавление

Оглавление.

Аннотация

План исследований

1.  Проблемы зарядки мобильного телефона………………………………………....3

2.  Виды зарядных устройств ………………………………………………………......4

3.  Новое зарядное устройство ………………………………………………………...7

4.  Время зарядки телефонов различных видов …………………………………….10

Заключение …………………………………………………………………………………….11

Список литературы …………………………………………………………………………....12

ЗУДИЛОВ Виктор Сергеевич, ОЛОВЯННИКОВ Николай Владимирович

Краснодарский край, Каневской район, ст. Придорожная,

МБОУ СОШ № 10, 11 и 8 класс

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДКИ МОБИЛЬНЫХ ТЕЛЕФОНОВ

Научный руководитель: , учитель физики,

МБОУ СОШ № 10

1.  Проблемы зарядки мобильного телефона.

Многие из нас не раз сталкивались с проблемой зарядки батареи мобильного телефона во время каких-либо поездок. Зачастую, отправляясь в дорогу, мы попросту забываем взглянуть на дисплей телефона и убедиться, что его батарея заряжена. И только в пути выясняется, что принять важный вызов невозможно, потому как телефон вот-вот выключится. У кого-то из нас бывают и просто столь длительные поездки, что даже полностью заряженная батарея телефона успевает разрядиться, а доступа к сети переменного тока, по стечению обстоятельств, нет.

Соответственно и возможности воспользоваться штатным зарядным устройством, из комплекта телефона также нет. Да мало ли какие еще ситуации могут быть в жизни. Но к мобильным телефонам, а точнее к постоянному наличию телефонной связи, большинство из нас настолько привыкли, что без нее чувствуют себя очень дискомфортно, даже в случае, если эта связь в какой-то промежуток времени не нужна вовсе. Хорошо, если в таких ситуациях в распоряжении "пострадавшего" постоянно имеется, например, бортовая сеть автомобиля. Тогда можно воспользоваться автомобильным зарядным устройством, которые сегодня в изобилии имеются на прилавках соответствующих магазинов.

Но что же делать, если необходимо подзарядить батарею мобильного телефона в иных условиях, например, в туристическом походе, где нет привычных и при этом доступных источников энергии, подходящих для питания телефона? К счастью, сегодня уже имеются устройства, способные выручить нас и в таких экстремальных ситуациях.

2.  Виды зарядных устройств.

Каждый когда то сталкивался с таким моментом в жизни, когда ждешь очень важный телефонный звонок, и в самый ответственный момент телефон отключается. И чтобы этого не произошло нужно чаще заряжать свой телефон.

Зарядное устройство служит для зарядки, какого либо аккумулятора, будь то аккумуляторная батарея мобильного телефона, или аккумулятор автомобиля. Существует несколько видов зарядных устройств для сотовых телефонов. Все зарядные устройства разделяют на три основных вида. Самые простые из них считаются не автоматические, в них обычно применяется блок сетевого питания типа трансформатора. Отличаются они от других тем, что имеют довольно большие размеры и вес. Такие зарядки надежные, долго служат, но опасны для аккумуляторов за счет большой емкости по сравнению с ними. Хотя такие устройства постепенно вышли из употребления человеком.

Самым популярным на сегодняшний день является зарядное устройство для телефона импульсивное и автоматическое, в которое встроен электронный таймер. Работа его заключается в следующем: сначала таймер в режиме максимального тока его, собственно, и накапливает. Это продолжается в среднем часа четыре, затем он переводит накопившийся ток в режим подзарядки уже устройства.

Рассмотрим основные виды зарядных устройств, существующих на сегодняшний день.

1.  Сетевое зарядное устройство.

СЗУ (сетевое зарядное устройство) служит для зарядки сотового телефона от электросети. Все мобильные телефоны комплектуются СЗУ. Сетевые зарядные устройства бывают двух видов: СЗУ - это зарядное устройство, которое идет в комплекте с телефоном. Обычные СЗУ делятся на 2 вида: трансформаторные и импульсные. Импульсные ЗУ боятся скачков напряжения, что обычно бывает при подключении других устройств в электросеть или при плохом контакте. Транформаторное ЗУ сделаны с защитой и имеют запас по току. Не вдаваясь в подробности электрической схемы этих зарядок, однозначно можно сказать, что зарядное устройство трансформаторного типа предпочтительней импульсного.

Сейчас в основном используются аккумуляторы Li-ion и Li-pol, для зарядки данных видов аккумуляторов не требуются зарядные устройства рекомендуемые для Ni-MH и Ni-Cd поэтому производители телефонов стали комплектовать импульсными зарядными устройствами.

2.  Автомобильное зарядное устройство.

АЗУ (автомобильное зарядное устройство) применяется исключительно в автомобиле. Автомобильная зарядка - это преобразователь напряжения автомобильных 12 вольт в требуемое напряжение для зарядки мобильного телефона. У каждого автомобилиста АЗУ обязательный аксессуар для мобильного телефона. Способ подключения АЗУ осуществляется в гнездо прикуривателя. Проблемой таких зарядок является то, что они не выдают нужного тока на выходе, которого не хватает для питания Вашего телефона.

3.  Универсальное зарядное устройство.

Универсальных зарядных устройств довольно много разновидностей. Одним из универсальных устройств является всем известное зарядное устройство называемое в народе «лягушка». Зарядное устройство «лягушка» это устройство, которое подходит для зарядки практически всех моделей аккумуляторов мобильных телефонов. У «лягушки» есть два контакта + и - которые соединяются с одноименными клеймами на аккумуляторе. Универсальность этой зарядки заключается в том, что эти контакты могут перемещаться до нужной клеймы аккумулятора. Вставив аккумулятор в зарядку «лягушка» и подключив контакты к нужным клеймам зарядка подключается в электросеть. К универсальным зарядным устройствам можно отнести и портативную динамо-зарядку. Вспомните фонарик - динамо у которого при нажатии на ручку начинала светиться лампочка вот по этому принципу и работают зарядки. Зарядка аккумулятора осуществляется за счет вращения ручки или нажатия рычага динамо-зарядки. Такие зарядки тоже снабжены кабелем с различными переходниками для популярных моделей сотовых телефонов.

4.  Зарядные устройства работающие от солнечной батареи.

Зарядные устройства на солнечных батареях предназначено для зарядки аккумуляторов сотовых телефонов. Принцип работы данного зарядного устройства. Зарядное устройство преобразует солнечный свет в электричество, которое заряжает встроенный аккумулятор зарядки. От встроенного аккумулятора зарядного устройства можно зарядить аккумулятор мобильного телефона, mp3 – плеера, Ipod, КПК.

5.  Беспроводное зарядное устройство.

Беспроводное зарядное устройство представляет из себя платформу на которой заряжается телефон. Достаточно просто положить телефон на платформу без использования, каких либо соединительных проводов. Беспроводные зарядные устройства работают по индукционному принципу. Для использования беспроводной зарядки WildCharge требуется использовать специальный адаптер подключаемый в телефон. Модельный ряд мобильных телефонов, mp3 плееров и других гаджетов, которые можно заряжать на беспроводных платформах довольно ограничен.

3.  Новое зарядное устройство.

Мы предлагаем новый тип зарядного устройства для мобильных телефонов, mp3 плееров и других гаджетов, которые можно заряжать на беспроводных принципах, в отсутствии сети постоянного и переменного тока. Оно основано на механическом принципе получения электрического тока с помощью двух электромоторов.

Электрическая схема данного прибора состоит из:

1.  Шесть пальчиковых батареек (или аккумуляторы)

2.  Соединительные провода.

3.  Два электромотора.

4.  Выход: гнездо USB.

5.  Соединительный пассик.

6.  Корпус с двумя крышками.

7.  Ручка для ношения устройства.

Фото 1. Работающее зарядное устройство.

Электромоторы играют роль электродвигателя и генератора постоянного тока, который необходим для зарядки телефона и других гаджетов.

Электрический генератор предназначен для преобразования механической энергии в электрическую энергию переменного тока. Основным элементом электрического генератора является якорь, который вращается внутри постоянного магнитного поля, созданного статером генератора. На якоре генератора размещены токопроводящие обмотки, концы которых подсоединены к контактным кольцам. Контактные кольца, вращаясь вместе с якорем, скользят по токопроводящим щеткам.
Если рамку вращать в магнитном поле, обеспечивая тем самым пересечение силовых магнитных линий, то в ней возникает электродвижущая сила, под действием которой в рамке начинает протекать электрический ток. Это явление называется электромагнитной индукцией. Концы рамки соединены с контактными кольцами, которые вращаясь, скользят по токопроводящим щеткам и передают выработанную электрическую энергию потребителю.

Электрический двигатель постоянного тока предназначен для преобразования электрической энергии источника тока в механическую. Электрический двигатель состоит из ротора, статера, токопроводящих щеток и коллектора.

Ротор – вращающаяся подвижная часть, которая несет на себе витки провода по которому протекает электрический ток.

Стартер – неподвижная часть, которая служит магнитопроводом, внутри него создается магнитное поле.

Якорь представлен в виде рамки из проводника. Если рамку из проводника, по которой протекает электрический ток, поместить между полюсами магнита, то на нее начинает действовать момент силы, заставляющий рамку вращаться. Для обеспечения постоянного направления вращения необходимо, чтобы ток в рамке протекал в одном направлении.

В электродвигателе постоянного тока это условие обеспечивается специальным

устройством – коллектором.

Коллектор представлен в виде двух полуколец, которые вращаются вместе с рамкой и скользят по токопроводящим щеткам. Ротор двигателя соединен со штивом, который передает вращение другим механизмам с помощью ремённой передачи.

Фото 2. Внутреннее устройство зарядки.

4.  Время зарядки телефонов различных видов.

Чтобы убедится в том, что предложенное устройство рентабельно, мы проделали опыты по зарядке этим устройством различных видов телефонов.

Вид телефона	Время зарядки	Результат
Nokia Asha 311	40 мин.	1/4 батареи телефона
Nokia 6700	35 мин.	1/5 батареи телефона
Samsung 5200	45 мин.	1/5 батареи телефона

Сравнительная таблица положительных и отрицательных качеств зарядных

устройств.

Зарядные устройства от солнечной батареи.	Универсальное зарядное устройство типа «динамо»	Новое зарядное устройство
Можно зарядить телефон в отсутствии сети постоянного и переменного тока.	Можно зарядить телефон в отсутствии сети постоянного и переменного тока.	Можно зарядить телефон в отсутствии сети постоянного и переменного тока.
Нельзя заряжать в пасмурную погоду и ночью	Для зарядки нужно все время крутить ручку, в тоже время говорить по телефону, что очень неудобно	Зарядки хватает на ограниченное количество устройств, после чего нужно поменять батарейки или подзарядить аккумуляторы.

В ходе работы над зарядным устройством были сделаны замеры номиналов напряжения и силы тока на выходе при помощи тестера. Напряжение составило 5,5 Вольта, что соответствует стандартному напряжению на зарядках, изготовленных в заводских условиях. Сила тока 70 м Ампер, что ниже требуемой величины. Решено продолжить работу над зарядным устройством и заменить второй электромотор на более мощный.

Фото 3. Замер напряжения и силы тока тестером.

Заключение:

1.  Энергия подается к аккумулятору маленькими порциями для того, чтобы поддерживать в заряженном состоянии долгое время.

2.  Можно не бояться перезарядить аккумулятор телефона, потому что все модели оснащены схемой защиты от этого.

3.  Зарядки хватает на ограниченное количество устройств, после чего нужно поменять батарейки или подзарядить аккумуляторы.

4.  Новое зарядное устройство можно изготовить самому из подручных материалов. Оно очень просто устроено. Легко чинится при поломке.

5.  Данное устройство можно применять, если необходимо подзарядить батарею мобильного телефона в условиях отсутствия сети переменного и постоянного тока, например, в туристическом походе, где нет привычных и при этом доступных источников энергии, подходящих для питания телефона.

6.  Это устройство значительно обходится дешевле всех аналогичных устройств имеющихся в продаже.

7.  Необходимо продолжить работу над устройством, чтобы добиться стандартной величины силы тока на выходе.

Список литературы:

1. «Физика. Оптика и волны», «Наука» 1983г

3. «Большой справочник по физике», «Дрофа» 2004г

4. http://www. *****/encyclopedia/6677/

5. «Элементарный учебник физики», «Наука» 1980г.

6. http://mob-mobile.ru/statya/846.