聲音振動發電裝置

◎吉林省東北師大附中明珠學校 劉騏源

聲音是一種能量，能否把聲能轉化為電能？我想利用聲音振動的原理設計一種發電裝置。

一、原理分析

聲音的本質是一種波，一切波都有能量，這種能量可以轉化成機械能，帶動線圈在磁場內做軸向運動，從而產生電能。

聲音的產生也需要能量，當電流通過揚聲器的線圈時，音圈中就會產生相應的磁場。該磁場與揚聲器上自帶的永磁體產生的磁場產生相互作用力，于是，這個力就使音圈在揚聲器自帶永磁體的磁場中隨著音頻電流振動起來，而揚聲器的振膜和音圈是連在一起的，所以振膜也振動起來，產生了與原音頻信號波形相同的聲音。因此，聲能與電能具有轉換性。

二、制作過程

本裝置包括一個低音音箱、一個中音喇叭、一根透明管子、一根發光二極管、一個乒乓球。通過一端音箱里的喇叭振動帶動空氣，形成聲波。有頻率的聲波通過密閉管道傳播到另一端中音喇叭的正面，使振膜帶動線圈做軸向運動，形成電磁感應，產生電能，點亮發光二極管。

三、裝置效果

通過反復實驗驗證，本裝置可穩定運行，能直觀地顯示聲音傳播的方式和作用，為將來更好地利用各種噪聲、將其轉化為新能源提供借鑒。（指導老師：劉寶勝）

專家點評

利用噪聲發電的課題，國內外的研究者和科研機構都曾涉獵。例如，2014年2月，王中林院士帶領的研究小組首次實現了利用摩擦效應的高效能聲音發電。

劉騏源同學這種像科學工作似的學習方式，對他個人的創新成長極有幫助。據悉，該作品已獲得過多項獎勵，這是對作者小小年紀就敢嘗試較高難度的科創實踐項目的鼓勵。