我感知的物理学作业

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1、往复式能量收集装置原理设计：根据法拉第电磁感应定律可知：感应电流产生的条件是：穿过闭合电路的磁通量发生变化。　以上表述是充分必要条件。不论什么情况，只要满足电路闭合和磁通量发生变化这两个条件，就必然产生感应电流；当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，电路中有感应电流产生。*盒式往复式发电装置图*磁场中杆运动情况及电流方向盒的上表面可以在压力作用下进行向下运动，在底面与盒上表面相接处有弹簧，可以在无压力情况下推动上表面回复原位置。导体棒向下时，能使磁通量发生变化，在盒上表面外伸的导线处接有交流式电能储存装置，使电路形成闭合电路。符合产生电

2、流的条件。会有电流产生并通往交流式电能储存装置。当上表面下降时，产生电流方向如图所示；当由弹簧作用上表面向上运动时，产生电流方向相反。此时，需利用交流式发电机储存电能的原理储存电能。*交流发电机的发电原理下图为6只二极管组成的三相桥式全波整流电路及产生的电压波形图。感应电流的计算问题：法拉第电磁感应定律电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，即，在国际单位制中可以证明其中的k=1，所以有。对于n匝线圈有。其中，dE=BLdV,dI=dE/R，利用积分，可得I=BLV/R。R为导线内阻。当然，其中每次产生的电量是很少的，然而，我们

3、有加大电能产生的措施:比如，可以尽可能的加大B值，增大L的值，最有效可行的是增加线圈数n（在线圈表面涂上绝缘漆，利用线圈的叠加法，层层叠加，在经济合理的情况下形成不连续的板）。虽然，相比来说，每次产生的电量依然较小，然而，经过少量多次的积累，量变可以形成质变，经过无数次的积累后，必将形成一个可观的量。装置应用：此次设计这个往复式能量收集装置是我在北京动物园地铁站以及各大商场服装市场出入口人流量极大的情况下产生的想法。所以，如果，将此装置做成地板砖形式，安装在地铁站下车辆换乘处，按照一定合理布局分布，必将能收集由人群踩压产生的能量，转化成电能进行储存，

4、以供给地铁站内灯光使用。布局可为：在上下欺负不是很大的情况下，恰能使人群行走觉得舒适，这种布局同样能够避免人群过于密集而导致的往复式能量收集装置上表面一直处于受压状态，而使发电效率受到影响。同样，往复式能量收集装置可以放置在台阶上，但布局需要有所改变：在台阶上按人脚大小进行分块放置，可以避免上表面在人流量极大时一直处于受压状态，从而加大利用率。另外，“船撞桥”事故在我国乃至全世界都是桥梁人所头疼的问题，给国家和人民造成了巨大的损失。为减少“船撞桥”事故，往复式能量收集装置也是可以利用的：将外壳附着在桥墩上，利用水波不稳定的性质，带动装置，从而可以收集

5、储存电能。如果在桥墩上安装上很多醒目的灯泡，夜间，释放电能，可用于这些灯泡的发光。使桥墩变得醒目，在实现减少了“船撞桥”事故发生的同时，也实现了对桥梁的美化。此外，这个装置的安置将大大低于桥墩防撞设施的修建，是有可行性的。参考资料:《大学物理》课本网上对交流发电机的示意图