陶玉坤
隨著生活水平的提高,人們對(duì)鞋子的要求也越來(lái)越高。于是我對(duì)普通鞋子進(jìn)行改進(jìn),增加了一些功能,使其不僅能穿,還能照明。
根據(jù)初中所學(xué)物理知識(shí),閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中作切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng),導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生電流。這種利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的方法叫電磁感應(yīng),產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流。
利用電磁感應(yīng)就能產(chǎn)生電能,為什么不能做一雙具有特異功能的鞋子,利用人走路時(shí)的動(dòng)力使磁生電呢?有了這個(gè)想法,我便開(kāi)始進(jìn)行實(shí)踐。經(jīng)過(guò)幾個(gè)星期,終于構(gòu)造出自動(dòng)發(fā)電照明鞋。結(jié)構(gòu)示意圖如下:
圖A為鞋子的側(cè)面圖,圖B為俯視圖。自動(dòng)發(fā)電照明鞋由上、下兩部分組成,上部分為鞋面,下部分是核心的發(fā)電裝置。兩部分可分離,方便清洗。如圖B所示,整個(gè)鞋子共有五盞燈、兩個(gè)發(fā)電裝置、一個(gè)儲(chǔ)存發(fā)電式電池、一個(gè)開(kāi)關(guān)和一個(gè)換氣孔。
自動(dòng)發(fā)電照明鞋的基本工作原理是:當(dāng)人穿上鞋子時(shí),會(huì)有兩個(gè)主要受力部位——前腳掌和后腳跟,我在鞋子的這兩個(gè)地方分別裝有如圖A中的裝置②。當(dāng)腳踩在地上時(shí),裝置②受到向下的壓力,使得磁鐵向下做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生電能后再運(yùn)輸至圖A中的裝置③中。
而抬起腳時(shí),磁鐵又恢復(fù)到原來(lái)的位置,如此反復(fù)能收集許多電能??捎免S磁鐵來(lái)進(jìn)行電磁感應(yīng)。發(fā)光二極管耗能極少,產(chǎn)生電能能滿(mǎn)足照明所需。不過(guò)在發(fā)電裝置工作時(shí),產(chǎn)生的并不都是電能,還有一部分內(nèi)能會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃浚@時(shí)圖A中的裝置⑤就起作用了,它主要用來(lái)釋放熱量、恒定溫度。
在夜晚無(wú)燈的情況下,可打開(kāi)圖A中的開(kāi)關(guān),這時(shí)白天積攢的電能便從圖A中的裝置③傳輸給五個(gè)LED燈,用于照明。
自動(dòng)發(fā)電照明鞋重量較輕,適用于廣大農(nóng)民、山區(qū)的孩子和上夜班的工人。由于鞋子的LED燈燈罩可防水,所以能用濕抹布擦拭。另外,鞋子分為冬夏兩款,不同款的鞋子密透性不同。(指導(dǎo)老師:程 柏)
發(fā)明與創(chuàng)新·中學(xué)生2015年7期