手摇发电机

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介绍

手摇发电机是由一系列通用玩具元件精心构建设计而成的发电机模型,锻炼动手能力的益智好玩具。安装完成后,用力快速摇动手柄,将点亮LED灯,无需电池、绿色环保、只要手动摇,灯就可以一直亮!

科学原理

手摇发电机涉及齿轮传动以及能量转换等物理知识。用力快速摇动手柄,通过大齿轮带动小齿轮加速,再通过轴使大齿轮带动小齿轮二次加速,高速转动的电机发出的直流电,将一个高亮LED灯珠点亮。此模型演示了[机械能—电能—光能]的转换过程。

制作步骤

1、 认识各种零件,注意区分各个零件的规格型号!(自备打火机)

2、 在马达上安装主齿轮,将马达导线剥出1cm, (也可使用打火机烤熔后剥线)。再将导线和LED分别接入按压端子的两端。注意LED的极性(长脚对应红线一端)。

3、 将直角杆使用6mm,螺丝固定到固位板的底部(注意螺丝的位置,直角杆仅起到加固的作用)。

4、 如图在两根轴上安装单齿轮(单齿轮孔较紧,可借助工具按压或者敲进去),在另一根铁轴上安装三通、轴套、摇杆。

5、 如图分别将铁轴穿进长U铁,然后安装软主齿、轴套和摇杆(注意对应孔的位置)。

6、 在固位板上使用4mm螺丝固定300马达,然后用10mm螺丝固定按压端子(注意300马达的固定位置)。

7、 参考马达主齿轮的位置,在固位板上找到适合的位置,使用4mm螺丝固定长U铁(齿轮刚刚咬合为最佳,太紧或太松都不好!可手动多次调试)。

8、 安装带摇杆的齿轮组件,同样参照软齿轮的位置来确定长U铁螺丝的固定孔位(齿轮咬合松紧一定要适合,那样阻力才最小!可手动多次调试)。

9、 制作完成,匀速摇动测试与调试!

科学延伸

1、灯珠为什么不亮?
检查LED灯珠正负极是否接反。(长脚正极,短脚负极!)或者我们可以反着摇动摇杆试试呢?
(LED是半导体二极管的一种,可以把电能转化成光能。发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成,也具有单向导电性。)
2、马达快速转动可以发电,那么如果我们用电池来给马达通电会怎样呢?
3、除了手摇来带动马达发电之外,我们可否尝试其它的方式发电呢?比如通过风力使发电机转动,或者想一想如何利用我们的水力(势能或者动能)来驱动发电机转动呢?
4、有哪些办法可以减小摇杆和齿轮转动时的阻力呢?
5、有没有办法将我们手摇发电机发的电能储存起来呢?如何给发电机加一个充电储能装置?