L'induzione elettromagnetica è un fenomeno fisico che è stato studiato da tempo e che ha tante applicazioni, talune anche molto divertenti. Oggi ne analizziamo una piuttosto scarna ma decisamente efficace e ben realizzata: un caricatore wireless per batterie.
Al di là dell'utilizzo più ovvio che si può fare di un pezzo di filo ce n'è uno un po' meno “convenzionale” ovvero realizzare un sistema per ricaricare le batterie wireless.
Questo meccanismo sfrutta il trasferimento di potenza induttivo nel modo più semplice, ovvero facendo fluire attraverso i conduttori corrente alternata. Le linee di forza del campo magnetico che si concatenano con il filo non possono che interferire con il conduttore limitrofo e, come insegnano Faraday, Newmann e Lenz, indurvi correnti. Ovviamente, a valle di questo risultato, è necessario che la corrente indotta venga successivamente rettificata è regolata per poter essere utilizzata in un caricatore da 5 V.
L'applicazione per la quale questo principio è stato utilizzato è il caricamento della batteria di un iPhone. Tuttavia, qualunque dispositivo collegabile tramite USB potrebbe beneficiare di questo caricatore: tablet, smartphone, cellulari, alcune fotocamere, lettori MP3. E ancora iPad, iPod... insomma, più o meno ogni genere di apparecchio elettronico che abbiamo in casa. Viene, infatti, impiegato un circuito al quale è possibile collegare dispositivi con connettore USB di tipo A, il che lo rende di fatto “universale”.
In giro per la rete non esiste molto materiale che spieghi come realizzare un'applicazione simile pertanto c'è sembrato interessante dare spazio a questo esperimento, certamente divertente da realizzare.
Il caricatore viene alimentato da sei batterie “standard” da 1.5 V, quindi complessivamente si tratta di 9 V disponibili ma, chiaramente, a questa sezione di alimentazione è possibile applicare delle modifiche. Ad esempio, si potrebbe prelevare direttamente la tensione dalla rete elettrica di casa; questa modifica non snaturerebbe il progetto ma potrebbe renderlo più completo.
Il trasmettitore utilizza la potenza fornita da un vecchio laptop, che funge da sorgente. Un elementare apparato di filtraggio, costituito principalmente da un condensatore, ed una coppia di MOSFET sono i diretti responsabili della generazione della corrente alternata sul filo “primario”. L'avvolgimento secondario alimenta il ponte che ha la funzione di rettificare la corrente stessa. Il regolatore, un 7805, fornisce 5V.
Una delle caratteristiche che, proprio in questo video, vengono esaltate è la distanza alla quale l'avvolgimento secondario può trovarsi senza inficiare il caricamento, che può arrivare introno ai 25 cm. Ciò è possibile perché un piccolo circuito di “boost” viene impiegato al fine di migliorare le prestazioni. In questo modo, anche se dovesse esserci un calo di tensione dovuto ad uno scarso allineamento tra gli avvolgimenti, l'output rimarrebbe comunque stabile.
Si tratta comunque di un'applicazione piuttosto rudimentale ma certamente di grande interesse se si considera che questo è un esperimento divertente che si può fare davvero con poco materiale senza necessariamente essere molto esperti.
Avete mai provato a fare qualcosa di simile?
Come lo realizzereste?
Ottima osservazione.
Perchè non proponi una spiegazione un po’ più dettagliata di come lo avresti realizzato? 🙂
Ciao Piero,
bellissimo articolo! Non ne capisco una ceppa, ma mi interessa molto. Sapresti indicarmi dove posso trovare le basi per capire l’induzione? Sono un designer ed ho un progetto che si basa su questo fenomeno fisico, ma non padroneggiandolo, non so come portare a compimento la mia idea! Please, help!
🙂
condivido l’inutilità di questo sistema se ci riferiamo esclusivamente al puro scopo di alimentare l’iphone. ma se lo vedi come un semplice esperimento di induzione elettromagnetica allora va bene qualsiasi cosa, serve comunque a “imparare giocando”, una volta che impari come si fa puoi riutilizzarlo per farci tante cose…
Sono d’accordo.
Il video dimostra un esperimento pasticciato e apparentemente inutile ma…. funziona!
Lui ha capito come si fa, dopo aver sentito dire che si poteva fare, ed ora “sa” una cosa nuova 😉
Ogni nuova invenzione ha sempre avuto dei prototipi apparentemente inutili, anche la lampadina credo sia stata “contestata”, ingegnerizzare il tutto per bene per esempio in auto sarebbe eccezzionale, non dover più litigare con cavi etc.
Bellissimo! In teoria funzionerebbe anche con Android?
C’e’ ancora molto da fare in tal senso, ma serve da spunto per sviluppare progetti piu’ o meno elaboriosi. Ce da dire che questo tipo di tecnologia al momento, anche i prodotti commerciali, riscaldano molto le moderne batterie con conseguenti effetti sulla longevita’ stessa della batteria, che per quanto costa, mi sento di dire: il gioco non ne vale la candela!
Il progetto e’ valido bisognerebbe risolvere pero’ questi piccoli difetti di progettazione.
ciao.scusa se ti correggo,o meglio mi soffermo un po sulle tue dichiarazioni.mi interessa l’argomento,gia anni fa esistevano questi sistemi.ma la moda si sa,e’ piu’ lenta dell’intelletto.
Tu dici se funziona su android….ma deve caricare una batteria….basta che genera 5 volt .poi se e’ android,iphone…o meglio ancora il telefono e’ spento…la batteria si carica ugualmente.non credi?
Sul fatto del surriscaldament della batteria…e perche scusa?all’interno dei telefonini c’e’ un regolatore di carica.tu dai i 5 volt,poi e’ il telefono che decide con quanta corrente ricaricare la batteria. forse lo hai trovato piu’ caldo,ma quel calore,a parte la normale temperatura di qualsiasi batteria in carica,puo’ provenire probabilmente dal secondo induttore(o spira…o bobina…)che acchiappa il magnetismo della prima. infatti noterai dopo qualche tempo di lavoro le 2 spire tiepide. il problema di questi circuiti solitamente sono: basso rendimento,cioe’ ci vuole tanta corrente prelevata dalla rete per ‘trasmettere’ pochi milliampere. Elettromagnetismo ovunque nella stanza da far venire il mal di testa(sono 2 mega antenne,una trasmette e l’altra riceve),e distanze ridicole.non puoi andare lontano pu’ di tanto. io ho sempre pensato che se si potesse aumentare la distanza…potremmo dare energia in zone prive di essa.Peccato che si parla di centimetr e non di km. ciao !