踩踏立穿式發電裝置,由高位杠桿、永久磁鐵、電感線圈、踏板、小軸承、復位彈簧、直桿等組成。當行人踩踏壓板時,高位杠桿帶動固定在直桿上的若干個永久磁鐵在多組電感線圈中往復運動,瞬間使多組相應的電感線圈中磁通量發生變化,根據法拉第電磁感應原理,在多組電感線圈兩端產生電動勢,就會使閉合回路中產生電流。
不斷發展一些新穎而環保的發電方法,是當今社會關心的熱點問題。踩踏立穿式發電裝置,踩踏板上下活動空隙小,使人行走有安全感。直桿的電感線圈和磁鐵的個數可以根據實際需要進行組合,可使多組電感線圈同時發電,能量永久轉換效率高,是利用人流能量開源節流、節能、減排、低碳、環保的一種新的方法,適用在火車站、機場、地鐵、商場、影劇院、體育場、步行街、學校等人口聚匯流動的場所。
本裝置可承受多次踩踏,將間歇性的人流踩踏機械能轉換成電能輸出。前期的實驗測試表明,采用直徑為20mm圓形空心塑料骨架作為電感線圈的線軸,在其上安裝5個繞有3000匝直徑為0.14mm的銅漆包線的獨立電感線圈,采用直徑為16mm的柱形強永久磁鐵作為豎直軸穿在5個電感線圈上,當質量為70kg的人在其上做1次/秒的連續踩踏時,該裝置可輸出電壓為3V、電流強度為15mA的直流電流,并帶動其上的LED演示組燈發光。
(本作品榮獲遼寧省第二十七屆青少年科技創新大賽一等獎、第二十七屆全國青少年科技創新大賽二等獎。作者:遼寧省大連市第九中學學生;指導教師:于春杰、任韶山)