杭州绿城育华学校绿色征途队参赛案例：随酷发电机

-       由于人类对地球环境的大肆影响，全球气候和生态环境越来越恶劣，我们赖以生存的地球家园面临严峻威胁，杭州绿城育华学校的同学们决心用自己的“随酷发电机”来为保卫地球家园做出一分贡献

校园里每天有很多人打篮球，有大量的能量作用到篮球场的地板上，是否能够把这些能量利用起来？篮球场范围太大，怎么才能实现集中采集能量？人们每天运动时都会产生能量，能不能将这些产生的能量集中起来发电呢？绿色征途的队员们创想出了踩踏发电机解决方案——“随酷发电机”，让大家在走路的时候也能发电，把被人们忽视的能量利用起来，为节能减排做贡献。

方案概览

杭州绿城育华学校绿色征途队的同学们利用学校里面人口密集，平时流动频繁这一特点，在人流进出较多的场合，比如食堂等，安装一个“随酷发电机”，把大家的脚踩下发电装置时的动能，通过这部装置转化为电能储存起来。“随酷发电机”根据法拉第电磁感应原理，利用脚落地时的动能让磁铁在线圈中来回运动，从而产生感应电动势来为其他用电器供电。

方案实施活动

绿色征途队员们首先解决了材料选择的问题，在选择最重要的材料——线圈和磁铁时，队员们比较了众多线圈后，选定了大小、匝数和线径均符合实验制作要求，具体参数为：电压380V，匝数2260，线径φ=0.35的 4.5kg电磁铁线圈，另外，队员们选出了一种叫铷铁硼的强力磁铁，表面磁感应强度在40000GS左右，是普通天然磁铁几十倍；其次，在弹簧的选择时，考虑到产品的振动幅度不能超过2厘米（这是人体可承受的地面突然下陷的安全距离），队员以一个重60KG的中学生来计算，采用了劲度系数为7500N/m的硬弹簧，使振幅在安全距离之内，不会对人体产生不良影响。

选定材料后，第一个电压达5V左右的产品很快就制作成功了，可以供最多30个发光二极管发光，紧接着是8V，10V……

经过多次的改进，队员们制作了8个比较完善的装置，每天中午或体育课放在学校食堂门口、操场，收集同学们释放的能量。

方案实施成本

銣磁铁：4×10=40.00元

压  簧：4×8=32.00元

线  圈：4×22=88.00元

充电插头转化器：10.00元

若干导线和板材：10.00元

共计：160.00元

方案预计节能减排效应

经过队员测量发现，按照学校2000多人的数字来计算，每天仅中午在学校食堂门口安放发电装置一个小时，一个装置5天就能把2节五号电池充满；设想把装置安放在人流量更大的场所，比如车站，假设装置在车站里每天有3万人次踩踏过，一个装置每天就可：

充电池6节（30000÷2000÷5×2=6），节约费用6元（电池成本1元/个×6个=6元），以一年来计算就是2190元（365×6），在其中扣除成本60元后为2130元。

以上仅是一个装置一年所能产生的效能，如果能大量投入使用，那么产生的电能和节约的费用将非常可观。

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图为绿色征途队同学们设计的装置模型示意图。

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