Paano Bumuo ng Elektrisidad mula sa Sapatos habang Naglalakad

Sa post na ito matututunan natin kung paano makabuo ng kuryente mula sa aming sapatos habang naglalakad. Ang elektrisidad na ito ay maaaring sabay na magamit para sa pagsingil ng baterya ng cellphone.

Sa ilan sa aking nakaraang mga post natutunan namin kung paano ang mga simpleng makina ay maaaring mahusay na magamit para sa pagkuha ng libreng kuryente, maaari kang matuto nang higit pa tungkol dito sa pamamagitan ng mga sumusunod na post:

Kuryente mula sa isang Pendulum

Elektrisidad mula sa Gravity

Libreng Enerhiya mula sa Timbang ng Katawan

Ang aming mga paa ay isang mahusay na halimbawa ng isang simpleng makina na maaaring ihambing sa isang pingga. Sa bawat oras na lumipat tayo upang gumawa ng isang hakbang pasulong ay walang kahirap-hirap nating iangat ang ating buong katawan sa ating mga daliri ng paa at pagkatapos ay ibalik ito sa lupa, patuloy nating ginagawa ito hangga't lumalakad tayo, na wala talagang kaguluhan.

Naging posible ito dahil sa napakahusay na disenyo ng aming mekanismo ng bukung-bukong na may kakayahang ipatupad ang gawain nang napakahusay na halos hindi namin maunawaan ang dami ng trabaho na nagagawa natin ng maraming beses sa buong araw.

Kahit na ang isang aksyon sa paglalakad ay maaaring lumitaw na napakadali para sa amin, ang aming mga paa ay talagang gumagawa ng isang makabuluhang halaga ng trabaho sa pamamagitan ng pag-aangat ng halos 60 kg (average) ng lupa at pagkatapos ay ibalik ito sa lupa, na bumubuo ng paitaas at isang pababang puwersa na maaaring katumbas ng 60kg gravitational na katumbas.

Sa aming aksyon sa paglalakad, ang aming mga paa ay nagawang iangat ang aming katawan nang napakahusay dahil sa mekanismo ng pingga ng bukung-bukong, at habang pinakawalan ang bigat ng katawan ang grabidad ay nagiging responsable para ibalik ang masa sa lupa.

Sa parehong mga okasyon ay napalitan ng malalakas na pwersa, at kasalukuyang interesado kaming magamit ang puwersang ito para sa pagbuo ng libreng kuryente habang isinasagawa ang pagkilos sa paglalakad.

Ang konsepto ay talagang hindi bago, sinubukan na ito ng mga tao dati ngunit sa pamamagitan ng paggamit ng materyal na piezoelectric sa sapatos.

Paggamit ng Piezo Element bilang isang Pagpipilian

Ang materyal na elektrisidad ng Piezo ay binabago ang presyon sa elektrisidad ngunit ang lakas ng kuryente na nabuo gamit ang isang piezo na konsepto ay walang halaga na parang wala itong silbi.

Kapag mayroon kang sapat na presyon at puwersang malayang magagamit sa harness pagkatapos ay hindi mo gugustuhin na sayangin ito sa pamamagitan ng paggamit ng isang hindi mabisa at underrated na konsepto tulad ng isang piezo electric para sa hangarin.

Paggamit ng Motor o Dynamo

Ang paggamit ng isang motor o isang dinamo ay mukhang mahusay para sa aplikasyon, subalit ang mga gadget na ito ay nangangailangan ng pag-crank sa mga gears na maaaring gawing napaka hindi kanais-nais para sa pagpapatupad ng isang sapatos dahil sa hindi kinakailangang pagiging kumplikado at ingay na maaaring mabuo habang ang proseso ng paglalakad ay nakakubal sa makina.

Ang isang cool na kahalili, magagawa na paraan ng pagbuo ng kuryente mula sa aming sapatos ay maaaring sa pamamagitan ng paggamit ng isang maliit na solenoid, tulad ng ipinakita sa sumusunod na imahe:

Kagandahang-loob ng Larawan: https://cdn.sparkfun.com//assets/parts/6/3/2/2/11015-04..jpg

Ipinapakita ng nasa itaas na pigura ang isang maliit na 5V spring load solenoid na lilitaw na tamang pagpipilian para sa aming ipinanukalang application ng generator ng sapatos.

Paggamit ng isang Solenoid

Dahil ang solenoid ay tinukoy upang mapatakbo gamit ang isang 5V input @ 1amp, maaari nating ipalagay ang halos parehong dami ng lakas sa mga wire nito kapag napailalim ito sa isang push and pull mechanical force. Ang mga tamang parameter na maaaring perpektong angkop para sa pagsingil ng baterya ng cellphone .

Ang isang malaking bentahe ng paggamit ng mga solenoids ay ang mga ito na mayroong mekanismo ng shaft na puno ng tagsibol, na nangangahulugang ang tanging mabisang puwersa na kinakailangan para sa pagbuo ng elektrisidad ng yunit ay ang puwersang gravitational, habang ang ating mga paa ay nagpapahinga, at kapag ang mga paa ay tinaas ang pagkilos ng tagsibol ng solenoid ay nakakumpleto sa pagkilos na ginagawang lubos na mahusay ang system.

Gayunpaman, dahil ang mga solenoid ay karaniwang gumagamit ng bakal na pamalo bilang plunger, hindi namin maaasahan na ang system ay makakalikha ng anumang kuryente hanggang sa ang bar na ito ay gawing magnet muna, dahil isang gumagalaw na magnet lamang ang makakalikha ng kuryente kapag inilipat sa pamamagitan ng isang coil ng kawad.

Ang pagbabago na ito ay maaaring ipatupad nang simple sa pamamagitan ng paglakip ng ilang mga neodymium magnet sa tuktok na gilid ng solenoid rod, tulad ng ipinakita sa ibaba, ibabago nito ang buong plunger sa isang mabisang pang-akit, na maaaring makipag-ugnay sa likid ng solenoid para sa pagbuo ng kuryente, kung mayroon kang anumang iba pang mabisang paraan ng pagbabago ng tungkod sa isang permanenteng pang-akit, maaari mo itong magamit para sa paggawa ng isang mas mahusay na tugon mula sa mga operasyon.

Sa sumusunod na seksyon matututunan namin kung paano makalikha ng kuryente mula sa sapatos habang naglalakad, at kung saan maaaring magamit para sa pagsingil ng isang Li-ion cell.

Ang set up sa itaas ay ipinakita sa isang nakalarawan format para sa pagpapakita ng mga detalye ng koneksyon hinggil sa kung paano makabuo ng kuryente mula sa sapatos, halos lahat ng mga elemento ay kailangang maayos na maitago sa loob ng isang enclosure at mahigpit na nakakabit sa takong ng sapatos.

Sa pigura maaari nating malinaw na makita kung paano kailangang iposisyon ang solenoid sa takong ng sapatos, tulad ng ang solenoid ay napapailalim sa isang pagpindot at isang pagpapalabas ng presyon sa baras nito habang naglalakad ang gumagamit.

Sa tuwing hinihila o itinutulak ang solenoid shaft, ang magnet na nauugnay sa baras sa loob ng yunit ay nakikipag-ugnay sa likid na pumapalibot sa magnet na bumubuo ng elektrisidad na magagamit sa kabuuan ng mga nag-uugnay na mga wire ng solenoid.

Dahil ang paggalaw ng pabalik-balik ng solenoid shaft ay dapat na mag-uudyok ng isang alternating kasalukuyang sa output, kailangan itong maitama para sa pagkuha ng isang DC, na ang dahilan kung bakit ang isang tulay na tulay ay maaaring makita na konektado sa mga wire ng solenoid.

Ang naayos na DC ngayon ay maaaring gamitin para sa pagsingil ng isang baterya ng Li-ion o anumang iba pang baterya na maaaring ma-rate sa tinukoy na antas ng boltahe.

Paggamit ng isang Cranked Flashlight na Mekanismo

Kung nakita mong mahirap ang pag-optimize ng isang mekanismo ng solenoid at hindi pagbibigay ng sapat na kasalukuyang, maaari mong subukan ang isang alternatibong konsepto gamit ang isang cranked na mekanismo ng flashlight.

Ang mga naka-enggang flashlight na alam nating lahat ay gumagamit ng isang spring-load na motor / mekanismo ng gear kung saan ang gear ay na-crank ng manu-manong puwersa upang makagawa ng mabilis na maraming pag-ikot ng motor spindle sa tulong ng kinakalkula na mga ratio ng gear. Ang sapilitang pag-ikot ng motor sa huli ay bumubuo ng kinakailangang kuryente para sa nakakonektang pagkarga.

Ang parehong prinsipyo ay maaaring mailapat para sa pagbuo ng kuryente mula sa sapatos sa pamamagitan ng naaangkop na pag-install ng isang maliit na mekanismo ng naka-engkreto na flashlight sa isang sapatos at nag-kable ng output nito gamit ang isang baterya, tulad ng ipinakita sa ibaba. Tiyaking alisin ang seksyon ng LED mula sa yunit at gamitin lamang ang mekanismo para sa inilaan na pagsingil ng isang baterya.

Babala: Ang circuit ay hindi nagsasama ng isang proteksyon sa labis na pagsingil, na maaaring mapanganib para sa baterya, sa kasalukuyan ang mga cell ng Li-ion ay mayroong panloob na PCM o mga module ng proteksyon ng circuit na tinitiyak ang kabuuang kaligtasan para sa mga cell laban sa labis na pagsingil o sa paglabas ... gumawa sigurado na ang Li-ion cell ay may nakalakip na module na ito upang maaari mong singilin ito nang ligtas gamit ang ipinanukalang konsepto ng pagbuo ng kuryente mula habang naglalakad.