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    Incroyables Expériences Wireless power / Energie sans fil / Witricity








    Wireless power energy ( incroyable expérience ) : On était sur qu'on pouvait largement battre notre ancien record de transmission d'énergie dans l'air qui était de 9 cm car on progresse très vite en sciences et plus précisément pour cette vidéo il s'agit d'électronique ou d'"énergétique" un domaine qui nous passionne ! Cette fois ci plus besoin d'ampli qui chauffe ou d'ordinateur avec audacity... tout est compact et la distance a été largement augmentée : on dépasse maintenant les 60 cm (en réalité lors d'expérimentations avec des bobines encore plus larges on a presque atteint les 2 mètres de portée avec une led). Ce système d'envoi d'énergie dans l'air sera certainement celui qui alimentera tout notre électroménager dans un futur... pas si lointain ! On ignore jusqu'où ou pourra l'améliorer ! Comme tests dans la vidéo on vous montre tout ce qu'on peut alimenter avec : On peut alimenter une ampoule à incandescence à pleine puissance à 10 cm et encore un petit peu à 20 cm. On peut alimenter des moteurs électriques et évidemment des leds. Avec des led qui consomment peu la distance est évidemment plus élevée... on peut rajouter un transformateur pour augmenter encore un peu la portée. La tension qu'on "réceptionne" peut être élevé car elle dépend de l'intensité qu'on utilise : on peut alimenter une ampoule à led de 230 volts avec sans problème ! (sans oublier que l'alimentation d'origine n'en fait que 12 !
     
    ce système nous réserve encore plein de surprises ! Comment fonctionne-it ? (il y a un schéma dans la vidéo) tout d'abord nous avons une batterie de 4.8 volts qui alimente un oscillateur avec des condensateurs de 0.3 µf (plus la capacité des condos est faible plus l'oscillateur va "osciller" vite). Pour savoir comment faire un oscillateur, regardez notre vidéo "Incroyables expériences : fabriquer un stroboscope" cet oscillateur "met un contact puis l'enlève" plus de 1000 fois par seconde. Ces impulsions qui sont de 4.8 volts vont dans un premier transistor fonctionnant avec la même batterie qui va les rendre plus intenses. Puis elle vont aller dans deux autres transistors alimentés par notre alimentation 12 volts. Le premier du 12 volts chauffe un peu mais c'est surtout le second qui va donner toute la puissance : 2.5A sous 12 volts soit 30 watts ( ce transistor nécessite un radiateur ) . Ces impulsions de 12 volts vont tout simplement aller dans la bobine ! à chacune des ces impulsions il va se générer par effet d'induction une tension énorme au sein de la première bobine. Cette tension va se transformer en chaleur mais aussi en une onde électromagnétique qui va s'échapper de la bobine, c'est une forme d'énergie invisible qui va se propager dans l'air. C'est quoi cette énergie ? en fait c'est un peu comme si vous faisiez tourner au aiment (N et S) à proximité d'un autre (N et S), là vous constaterez que le second va tourner en aspirant l'énergie cinétique du premier. vous constaterez aussi que de l'énergie invisible à été transmise dans l'air car le second aiment va lui aussi tourner... Donc comme on disait cette énergie va se propager dans l'air, puis une se re transformer en électricité au contact d'une autre bobine ! une expérience fabuleuse et futuriste !

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    Calculateur automatique de puissance pour compteur EDF électromécanique & Essais







    L'afficheur LCD 2 lignes 16 caractères est ici utilisé en mode 4 bits afin de limiter le nombre de fils à brancher, les connexions ne sont pas détaillées pour ne pas alourdir inutilement le schéma comme elles dépendent de toute façon de la programmation du microcontrôleur.
    P1 permet d'ajuster le contraste de l'afficheur.


    OPTO 1, capteur optique de type optocoupleur à réflexion, est placé quelques millimètres au dessus de la surface du disque du compteur EDF et informe le µC chaque fois que le disque vient de faire un tour complet.




    Zoom sur le capteur optique, il est encore soudé à un petit morceau de circuit imprimé parcequ'il provient d'un appareil de récupération.


    Afin que le microcontrôleur puisse détecter des impulsions de courte durée, le capteur est raccordé à l'entrée RB0/INT du PIC et utilise l'interruption sur front montant pour détecter les tours effectués.
    Le timer 0 est utilisé pour obtenir un décompte du temps très précis entre 2 impulsions provenant du capteur OPTO 1.
    Cette précision permet de garantir un calcul juste de la puissance active "mesurée" par le compteur EDF.


    R1 est une résistance de tirage vers le haut. C1 sert de découplage pour le µC. D1 est la LED verte qu'on voit briller chaque fois que le montage détecte un tour de disque terminé.

    A gauche de l'afficheur LCD se trouvait un CI à 8 broches c'est un AOP qui était intercalé entre l'optocoupleur et le PIC, après réflexion sur les branchements, les niveaux de tension et autres, j'ai pu finalement m'en passer.

    (Notez que la résistance de 360 ohms située au dessus de l'afficheur n'est d'aucune utilité ! )






    Puis ce que les photos sur les vidéos sur Youtube ne peuvent être assez grande...
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    Il existe une longue vis de réglage, ou plutôt une tige filetée dont une des extrimitée est visible juste à droite  du capteur optique que j'ai ajouté.




    Remarquez la présence des 2 vis de réglage du "frein magnétique" dans "l'alignement" du périmètre du disque




    Notez que les circuits magnétiques des bobines courant et tension sont feuilletés, on en voit une partie entre la surface du disque et les spires de la bobine courant, elle est peinte en bleu. 




    Les essais sur plusieurs charges: comparaison entre la mesure du compteur EDF et l'oscilloscope:


    Tous les essais ont été réalisés en sachant que la tension du secteur est susceptible de subir des fluctuations:
    L'oscilloscope affiche des valeurs de tension efficace, courant efficace et puissance moyenne en temps réel, alors que le montage qui calcule la puissance "vue" par le compteur EDF affiche une moyenne au cours d'un tour de disque.

    Les comparaisons ne peuvent être donc pas être garanties "ultra précises" même avec des charges qui devraient normalement absorber une puissance constante, gardez ça en tête.

    Le compteur EDF, avec sa bobine de mesure et l'oscilloscope, avec une sonde à effet Hall, prélèvent une valeur identique du courant qui traverse la charge. A cause de la manière dont j'ai agencé le matériel de mesure ( raccordements, pinces croco, rallonge de fils...);  le compteur EDF prélève la tension aux bornes de la charge plus en amont que l'oscilloscope ce qui fait que même si les deux instruments étaient exactement aussi précis l'un que l'autre: le compteur afficherait forcément un tout petit peu plus de puissance que l'oscilloscope.
    L'impédance des fils de mesure même pas très longs (4 m à tout casser) fait théoriquement forcément un effet même si il n'est pas énorme.

    Pour l'oscilloscope:
     Courbe jaune 
     tension instantanée
    Courbe rouge ► courant instantané
          Courbe bleue ► puissance instantanée



    Essai: charge résistive pure: résistance de 200 
    Ω  branchée sur le secteur
    Ecart entre le compteur et l'oscilloscope: + 0.67 % pour le compteur EDF





    Essai: charge résistive pure: lampe halogène de type crayon 150 W ( 78 mm de long ); état d'usure: inconnu
    Ecart entre le compteur et l'oscilloscope: + 0.69 % pour le compteur EDF





    Essai: charge non linéaire à consommation normalement constante: pont redresseur suivi d'un condensateur de filtrage de 1000 µF puis d'une résistance de 200 Ω.
    Facteur de puissance: 0.64
    Ecart entre le compteur et l'oscilloscope: + 2 % pour le compteur EDF

    Notez que les pics de courant lors des instants de charge du condensateur font chuter légèrement la valeur de la tension instantanée ce qui fait que les sommets de la sinusoïde sont plus "écrasés" que lors des essais sur charge résistives.




    Essai: charge non linéaire à consommation susceptible de varier : Unité centrale avec bloc alimentation sans PFC actif ( correcteur de facteur de puissance ) ni PFC passif à priori (quoi que...).
    Facteur de puissance: 0.79
    Ecart entre le compteur et l'oscilloscope: + 1.6 % pour le compteur EDF

    J'ai fait exprès de prendre la mesure quand l'unité centrale avait fini de démarrer et en ne lançant aucun programme qui risquait de faire varier la consommation mais quoi qu'il en soit une comparaison sur ce genre d'appareil reste délicate. C'est surement l'essai qui est le moins à prendre au sérieux.
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    How to Make a Lemon Battery



    Hank shows us another SciShow: Experiment! This time he's tackling what may be the most cliche, well-known and misunderstood experiment of all time: the lemon battery. The take home message in this one is: the electricity is NOT in the lemon. Just that delicious juice.


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