展品描述和科學(xué)原理介紹:
展項由踏步機、自行車和跑步機組成,展示的是壓電效應(yīng)和電磁感應(yīng)原理的相關(guān)知識。當(dāng)你在展項中分別進行踏步、蹬自行車和跑步等運動時,面前的LED照明柱就會亮起來。你運動得越快,發(fā)電量就越大,照明柱的亮度就越高。踏步機的踏板下安裝有可發(fā)電的壓電陶瓷裝置。壓電陶瓷是一種能夠?qū)C械能和電能互相轉(zhuǎn)換的信息功能陶瓷材料,利用了壓電效應(yīng)。壓電陶瓷由小晶粒無規(guī)則鑲嵌而成,每個小晶粒微觀上由原子或離子有規(guī)則排列成晶格,可看為一粒小單晶。壓電陶瓷的晶胞結(jié)構(gòu)隨溫度的變化有所變化。這種電極化不是由外電場產(chǎn)生,而是由晶體自身產(chǎn)生的,所以稱為自發(fā)極化。瓷片壓縮,極化強度變小,釋放部分吸附自由電荷,出現(xiàn)放電現(xiàn)象。自行車、跑步機則連接著直流發(fā)電機。直流發(fā)電機是把機械能轉(zhuǎn)化為直流電能的設(shè)備,利用的是電磁感應(yīng)原理。線圈經(jīng)過兩個半圓的滑環(huán)與電刷接觸,再經(jīng)過導(dǎo)線、燈泡構(gòu)成了一個閉合回路;線圈轉(zhuǎn)動,切割磁力線,這樣回路就產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢,照明柱就亮了起來。人運動得越快,線圈轉(zhuǎn)動速度越快,單位時間內(nèi)導(dǎo)電線圈切割磁力線的次數(shù)越多,產(chǎn)生的電能越多,照明柱也就亮得越多。壓電效應(yīng)和電磁感應(yīng)原理的運用非常廣泛,像換能器、壓電驅(qū)動器和壓電式傳感器都是利用的壓電效應(yīng),交流發(fā)電機、感應(yīng)電動機和變壓器等都利用了電磁感應(yīng)原理。
展品主要技術(shù)參數(shù):
2.2*1.5*1.6
原理講解與演示視頻:
