关于发电的科学小制作
我做的是个电子小天平模型,注意 ,这是个模型,只能称量很轻的物体,比如说两个小纸屑 。制作需要的材料是:一块木板(最好薄一点,不要太大) ,一个垫圈,曲别针,锥子 ,电烙铁,几根导线,两个发光二极管 ,一节电池。这些材料都很好找,发光二极管如果没有的话可以去电子市场买到,很便宜的。?制作过程是这样的:在木板中间用锥子转一个小孔 ,将一个曲别针弯成勾形,与木板垂直的通过小孔固定在木板上,勾上能挂住垫圈就可以。然后取两枚曲别针 ,将其一半拉直,只保留一个拐弯,实际上拉直的部分就是天平的臂,剩下弯曲的部分就是托盘 。另一个曲别针也做同样的操作。然后将两枚曲别针和垫圈焊在一起 ,垫圈在中间,曲别针要成一条直线。然后将垫圈挂到勾上,调整勾与木板的距离 ,大约3mm即可 。然后在两个托盘下固定两枚曲别针,曲别针旁边准备用发光二极管作指示灯。在木板下面设立电路,天平就相当于单刀双掷开关。这个电路就相当于两个回路 ,共用一个电源,两个发光二极管 。只要左边沉,左边的托盘就会和他下面的别针连通 ,从而电路接通,二极管发光;若两边重量相等,电路不通 ,两个二极管均不亮。?
人体热能发电,通过吸收人体的热能转换为电能研究人员发明了一种创可贴式的MP3播放器,可以利用锻炼时散发的热量发电。
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尿液发电,通过将尿液的生物能转换为电能 ,可以对电机进行充电 。
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噪声发电,法国研究人员开发出一种可以噪声充电的T恤衫。在充电T恤衫的腹部位置安装有一张白色纸片样的压电薄膜。它发电利用的是压电效应 。压电薄膜会把振动的能量转化为电能。
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步行发电,开发出一款安装在鞋子里的发电器 ,可以让那些爱美的女生边走边发电。只要每踏出一步,都会引动装置在鞋跟的一个小发电器,产生微弱的电力。
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绿藻发电 ,荷兰设计师设计了一款绿藻灯,可以把藻类的能量转化为电能 。这个绿藻灯上部里装了大半瓶水,水里种满了绿藻。水中还有一个我们看不见的电池 ,可以源源不断地储存绿藻光合作用产生的微弱电量。
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举重发电,重力灯,就是可以靠重力来提供电能的电灯 。这个电灯的核心部件是微型发电机 ,它靠一个重物来拉动。
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踩踏发电,能量瓷砖,利用了一种地板踩踏发电技术,一旦有行人踩踏瓷砖就能产生能量并进行存储。
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剩饭剩菜发电 ,把厨余垃圾转化为甲烷 。厨余垃圾发电厂的主体部分是一个个巨大的发酵罐,如同一个巨型牛胃,厨余垃圾就是在这里被消化 ,然后排放出可以燃烧的甲烷气体。甲烷气体热值很大,可以直接用于燃烧发电。
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大树发电,当起风的时候 ,树的枝叶都会随风飘荡,可以利用枝叶的动能进行发电 。大树根部和附近土壤中的PH值有所差异,也可以发电。
首先让我们来简单了解一下发电的原理。1831年 ,英国科学家发现了电磁感应现象,从此人类开始逐渐进入发电时代 。利用磁场发电的原理很简单:当导体处在变化的磁场中时,其中的带电粒子(电子 、离子等)就会随着变化的磁场出现定向运动 ,并由此产生电流,导致磁场变化的能量也由此转变成电能。
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直到今天,人类使用的大部分电力都还是利用这种基本原理获得的(水、火、风与核电站中将动能转变为电能,另外还有太阳能发电和化学电池等依靠其它原理发电的方式 ,但比例相对较低。)
另外还需要介绍一下的是Bedini SSG系统。著名发明家曾经发明了很多高效的能量系统 。其中人们谈到最多的还是还是他发明的Ssg系统,该系统是Bedini为一位朋友的女儿的科学展项目而设计的,用电机驱动并能发电 ,该设计有诸多变种,其最大的优点就是能够高效地实现动能和电能之间的相互转化。而且值得一提的是,虽然SSG系统目前还是Bedini所持有的专利 ,但他允许任何人建造该系统,所以不用担下面要建造的就是一个SSG系统
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第一步:所需物料
16×1英寸铝制自行车轮架(不要轮胎,具体尺寸可变 ,辐条式和非辐条式均可,约轻越好,但是边缘不能是有磁性的)12块陶瓷铁氧体磁铁 ,至少C8标准
0.5英寸宽,直径14或15英寸的橡胶自行车轮衬垫
三极管,2N3055即可,其它的也行 ,注意电压就行
电位器,阻值变化在1Ω到5kΩ之间,用来调整车轮的速度(因为这是实验 ,用电机来转动车轮好了,末日的时候你就需要想想其它办法了)
2个二极管:1N4001和1N4007各1个
470Ω电阻
NE-2高压微型霓虹灯
3×6英寸有孔可焊电路板
线圈:这里使用的老式大喇叭中的线圈
2条约300英尺漆包铜线
其它电工用品、固定用品以及及木质基座
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第二步:制作转轮,转轮是Bedini装置上唯一能动的组件 ,我们需要在轮子上安装磁铁。首先确定磁铁的南北极方向,接下来将12颗磁铁等距离地粘贴到转轮上 。粘好之后用胶带固定,以免磁铁在转动过程中滑落。
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第三步:制作固定基座这是一个木工活 ,原则上只要能用就可以了,你也可以采用其他材料制作
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第四步:制作并安装双线线圈双线线圈的意思是两个同轴的线圈,这是Bedini装置的关键部分之一 ,使得这一个整体线圈能够同时实现两种功能:其中一个线圈利用变化的磁场产生电磁脉冲驱动转轮,另一个则产生电流为电池充电。通常的设计是使用绕成相差4个直径宽度的两圈——这里使用的是20圈和24圈的配置 。接着将这两条线的各一个端口引出,最好选择从底部引出。简单固定好之后开始绕线:将两根线像一根线一样向同一个方向缠绕,并且一定要不停的压紧 ,不要松弛。完成之后引出另外的两个端口,固定并用绝缘胶带将线圈压紧固定 。
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接下来是制作磁芯。磁芯的选材最好是碎片化的有色金属材料,因为磁芯需要不断地被磁化 ,这样的材料可以让这个过程变得更简单。另外,纯净的铁也非常不错,这里使用的就是切割成片状的铁片揉成的磁芯 。塞入磁芯后尽量压紧 ,并用胶固定。
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第五步:安装机械组件安装的方式很简单,将转轮的边对准磁芯这里使用的NE-2霓虹灯进行演示,末日来临时 ,你可以将其换成电池来储备电力三极管用来放大电压。
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转轮的驱动部分就算完工了。在这套系统中,我们能看到电能转化成动能 、也能看到动能转化成电能,最终的结果是转轮的速度越来越快 。
而如果要让这套系统完全作为发电系统 ,需要采用的方法就很简单了:主要在对应永久磁铁的位置安装一个感性线圈即可。
最后,不过瘾的作者又打造了一个更大的Bedini装置,基本架构都一样,只不过采用了更多的磁铁。
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