이 모형들은 3D 인쇄된 커패시터입니다! 이것들이 무엇에 좋습니까? 좋은 질문입니다. 그것은 단지 실험이었지만, 흥미로운 STEM 또는 입문자 물리학 수업 프로젝트가 될 수 있을 것입니다.
디자인을 살펴보자. 두 개의 필라멘트를 사용하여 3개의 레이어로 인쇄되었습니다. 바깥쪽의 두 개의 레이어는 Protopasta 전도성 복합 PLA이며, 이는 커패시터 판입니다. 내부 레이어는 두 개의 판 사이에 絶縁체 역할을 하기 위한 기본 PLA입니다.
원본 디자인은 30x30 mm의 판 영역이었으며, 0.08 mm의 레이어 높이와 전체 채우기로 인쇄되었습니다. 디자인은 AMS에서 Protopasta 필라멘트를 선택하여 변경되었습니다. ฉั인사тор를 만들기 위해 저는 반부스 스튜디오의 페인트-바이-하이트 기능을 사용했습니다. 저는 먼저 한 레이어, 중간 레이
온라인 계산기나 물리학 책을 사용하면, 0.16 mm의 절연체로 분리되고 2.72의 상대 전하수용량(PLA의 상대 전하수용량)을 가진 30x30 mm 판들은 약 135 pF가 되어야 합니다. LCR 미터로 측정했을 때, 151 pF를 얻었습니다. 이 차이는 절연층이 일관되게 0.16 mm가 아니고 일정한 공기 간격
LCR 미터는 몇몇 다른 흥미로운 데이터를 제공합니다. 이 커패시터의 직열 저항은 2.56Kohms입니다. 이는 커패시터에 비해 높은 수치이며, 이는 導電성 필라멘트의 전도도에 의한 것입니다. 이는 전선처럼 導電하지 않지만, 상당한 저항을 가지고 있습니다.
그런 다음 X와 Y를 300% 확대하여 90x90 mm의 커패시터를 얻었습니다(레이어 수와 레이어 높이는 동일했습니다). 그 결과, 1120 pF(1.12 nF)의 커패시터가 되었습니다. 이는 30x30 mm 커패시터의 9배의 면적을 가지고 있기 때문입니다. 따라서 이는 151 pF를 곱하여 1215 pF가 됩니다.
그런 다음 저는 74HC14(슈미트 트리거 인버터) 기반의 오실레이터를 만들었습니다.https://resources.pcb.cadence.com/blog/schmitt-trigger-oscillators-a-simple-square-wave-generator저항기 R에는 100k의 저항기를 사용했고, 전용 용량형 커패시터 C를 사용했습니다. 30x30 용량형 커패시터는 35.6kHz의 주파수를 내보냈고, 90x90 용량형 커패시터는 12.4kHz의 주파수를 내보냈습니다. 온라인 계산기에서 보는 것과 상당히 다르다는 점을 주의하세요. 주된 차이점은 제가 사용
조언: 이 회로를 만들 때, 사용되지 않은 5개의 인버터의 입력을 그라운드하십시오. 그렇지 않으면 만들어진 스퀘어 웨이브에서 이상한 효과가 발생할 것입니다.
90x90은 탭과 주 커패시터 영역 사이의 간격을 채우는 데 약간의 문제가 있었습니다. 그것은 잘 작동하고 있고, 지원물을 추가하면 導電성 필라멘트가 사용되어 커패시터를 단락시킬 수 있습니다.