展品描述和科学原理介绍:
展项由踏步机、自行车和跑步机组成,展示的是压电效应和电磁感应原理的相关知识。当你在展项中分别进行踏步、蹬自行车和跑步等运动时,面前的LED照明柱就会亮起来。你运动得越快,发电量就越大,照明柱的亮度就越高。踏步机的踏板下安装有可发电的压电陶瓷装置。压电陶瓷是一种能够将机械能和电能互相转换的信息功能陶瓷材料,利用了压电效应。压电陶瓷由小晶粒无规则镶嵌而成,每个小晶粒微观上由原子或离子有规则排列成晶格,可看为一粒小单晶。压电陶瓷的晶胞结构随温度的变化有所变化。这种电极化不是由外电场产生,而是由晶体自身产生的,所以称为自发极化。瓷片压缩,极化强度变小,释放部分吸附自由电荷,出现放电现象。自行车、跑步机则连接着直流发电机。直流发电机是把机械能转化为直流电能的设备,利用的是电磁感应原理。线圈经过两个半圆的滑环与电刷接触,再经过导线、灯泡构成了一个闭合回路;线圈转动,切割磁力线,这样回路就产生了感应电动势,照明柱就亮了起来。人运动得越快,线圈转动速度越快,单位时间内导电线圈切割磁力线的次数越多,产生的电能越多,照明柱也就亮得越多。压电效应和电磁感应原理的运用非常广泛,像换能器、压电驱动器和压电式传感器都是利用的压电效应,交流发电机、感应电动机和变压器等都利用了电磁感应原理。
展品主要技术参数:
2.2*1.5*1.6
原理讲解与演示视频: