直线运动式发电机的制作

陈欢庆

实验目的

观察、分析磁体、导体在运动过程中，导体切割磁感线从而产生电流的现象，理解电磁感应的科学原理。

实验器材

长度为100mm、直径为10mm的吸管1根，LED红、白发光二极管各1根，线径为0.2 mm左右的漆包线若干卷，长为10mm、直径为8mm的磁铁1个，透明胶带、反弹塞子等。

实验步骤

用漆包线在吸管上直接绕制100～200匝的线圈1～2个，在2个输出线头上连接正负极。

并联红、白LED发光二极管，再将磁铁放入吸管内，吸管两头用透明胶带封口。

持续来回晃动吸管，线圈中就会产生电流，致LED发光二极管连续发光，摇晃的频率越高发光效果越明显。

实验原理

直线运动式发电机是一种结构特殊的交流发电机，是根据“不论用什么方法，只要穿过闭合电路（线圈）的磁通量发生变化，闭合电路中就会有电流产生”的法拉第电磁感应理论设计而成的。它采用了正负极并联连接发光二极管，大大提高了电能利用效率，避免产生因线圈绕阻多时，其反向电势过高而引发发光二极管击穿损坏的情况。

实验创新

根据以上科学知识，我们设法将其进行迁移，创新设计出了“无电池实用手电筒”，并且荣获了浙江省青少年亿利达发明奖第一名，现已申请国家专利。

我们采用直线运动式发电机发电，使用多个线圈，大大增强了产生感应的电流，促使强力磁铁来回穿梭于多个线圈中心，不断地感应出电流，向替代电池作为发光电源的大电容器充电。按动开关时，电容器就会向发光二极管回路放电，从而使LED发光二极管发光。

只要晃动这款“无电池实用手电筒”，就能通过收集动能来产生电力。因此，还可以给平板、智能手机或预备电源等移动设备充电，非常适合户外运动时携带使用。