小小風(fēng)速儀

李天驕

秋冬時(shí)節(jié)有時(shí)天冷風(fēng)大，因?yàn)榇┲划?dāng)，我感冒了好幾次。我想，要是有一個(gè)可以在室內(nèi)了解風(fēng)力大小的風(fēng)速儀該多好啊!可是，怎樣做一個(gè)簡易的風(fēng)速儀呢?

一天，洗手間里的排氣扇讓我突發(fā)奇想，既然電風(fēng)扇可以將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，那么，怎樣將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能呢?

通過查閱物理書籍和文獻(xiàn)，我知道了直流電動(dòng)機(jī)具有可逆特性的原理，它可以將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，也能夠?qū)C(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能，當(dāng)轉(zhuǎn)子主動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)它就成為一個(gè)發(fā)電機(jī)。風(fēng)能是一種機(jī)械能，利用直流電動(dòng)機(jī)的可逆特性，就能將風(fēng)能轉(zhuǎn)化成電能輸出……

于是，我有了這樣一個(gè)風(fēng)速儀的設(shè)計(jì)構(gòu)思：風(fēng)力采集→能量轉(zhuǎn)換→將風(fēng)能轉(zhuǎn)換成電能→風(fēng)力在儀表盤上顯示。

接下來就是實(shí)現(xiàn)這一構(gòu)思，形成具體的設(shè)計(jì)方案。

首先是風(fēng)能采集。這很容易，我們從小就玩小風(fēng)車，自制一個(gè)紙質(zhì)風(fēng)車就可以實(shí)時(shí)采集到風(fēng)能!

將風(fēng)能轉(zhuǎn)換成電能需要一臺(tái)小直流電動(dòng)機(jī)，這也很容易找到，四驅(qū)車的小電動(dòng)機(jī)就能實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能!

風(fēng)力的指示需要一個(gè)儀表盤，而風(fēng)能轉(zhuǎn)化成電能后輸出的是電能，用一只電流表就可以指示風(fēng)力的大小!用一只指針式電流表接受小電動(dòng)機(jī)的輸出，風(fēng)車轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)指針就會(huì)擺動(dòng)，擺幅的大小就能準(zhǔn)確反映室外風(fēng)力的大小!

整個(gè)作品如題圖所示。

將紙質(zhì)風(fēng)車和四驅(qū)車的小直流電動(dòng)機(jī)組成的小風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)固定到室外通風(fēng)的地方，把兩根電極線引人室內(nèi)，裝上一只電流表。在風(fēng)力的作用下，風(fēng)扇葉片轉(zhuǎn)動(dòng)所產(chǎn)生的機(jī)械能通過小電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)化成電能，通過電流表的指針擺動(dòng)便可以反映風(fēng)力的強(qiáng)弱和變化。這樣，簡易風(fēng)速儀便完成了。

這種風(fēng)速儀的制作原材料便宜、容易找到，外形較為小巧，操作簡便，使用者可根據(jù)電流表實(shí)時(shí)了解風(fēng)力的強(qiáng)弱和變化。

這種風(fēng)速儀可以應(yīng)用在室內(nèi)、地下、室外等工作環(huán)境。在通訊不便，無法知道外界氣象條件的情況下，比如冬天天氣很冷，通過它便可以在家里知道室外的實(shí)時(shí)風(fēng)力情況，以便增減衣服和決定出門與否。

(該作品榮獲“2011年青島市青少年科技創(chuàng)新大賽”二等獎(jiǎng)。作者：青島大學(xué)附屬中學(xué)學(xué)生：指導(dǎo)教師：周元春)