直線運動式發(fā)電機的制作

陳歡慶

實驗目的

觀察、分析磁體、導體在運動過程中，導體切割磁感線從而產(chǎn)生電流的現(xiàn)象，理解電磁感應的科學原理。

實驗器材

長度為100mm、直徑為10mm的吸管1根，LED紅、白發(fā)光二極管各1根，線徑為0.2 mm左右的漆包線若干卷，長為10mm、直徑為8mm的磁鐵1個，透明膠帶、反彈塞子等。

實驗步驟

用漆包線在吸管上直接繞制100～200匝的線圈1～2個，在2個輸出線頭上連接正負極。

并聯(lián)紅、白LED發(fā)光二極管，再將磁鐵放入吸管內(nèi)，吸管兩頭用透明膠帶封口。

持續(xù)來回晃動吸管，線圈中就會產(chǎn)生電流，致LED發(fā)光二極管連續(xù)發(fā)光，搖晃的頻率越高發(fā)光效果越明顯。

實驗原理

直線運動式發(fā)電機是一種結(jié)構(gòu)特殊的交流發(fā)電機，是根據(jù)“不論用什么方法，只要穿過閉合電路（線圈）的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就會有電流產(chǎn)生”的法拉第電磁感應理論設(shè)計而成的。它采用了正負極并聯(lián)連接發(fā)光二極管，大大提高了電能利用效率，避免產(chǎn)生因線圈繞阻多時，其反向電勢過高而引發(fā)發(fā)光二極管擊穿損壞的情況。

實驗創(chuàng)新

根據(jù)以上科學知識，我們設(shè)法將其進行遷移，創(chuàng)新設(shè)計出了“無電池實用手電筒”，并且榮獲了浙江省青少年億利達發(fā)明獎第一名，現(xiàn)已申請國家專利。

我們采用直線運動式發(fā)電機發(fā)電，使用多個線圈，大大增強了產(chǎn)生感應的電流，促使強力磁鐵來回穿梭于多個線圈中心，不斷地感應出電流，向替代電池作為發(fā)光電源的大電容器充電。按動開關(guān)時，電容器就會向發(fā)光二極管回路放電，從而使LED發(fā)光二極管發(fā)光。

只要晃動這款“無電池實用手電筒”，就能通過收集動能來產(chǎn)生電力。因此，還可以給平板、智能手機或預備電源等移動設(shè)備充電，非常適合戶外運動時攜帶使用。