В рамках конкурсной программы "Школьной лиги РОСНАНО"

1. ГБОУ СОШ с.Петровка
Зарядное устройство для телефона
Работа ученика 7 класса
Гинеатулина Д.
Петровка, 2014
1

2. Зарядное устройство для телефона
Проблема
Со всех сторон слышны призывы экономить энергию. Однако наши счета за
потребление электроэнергии сами по себе являются достаточным стимулом для
поиска путей снижения ее расхода.
Все члены моей семьи имеют телефоны, которые необходимо заряжать хотя
бы раз в сутки, чтобы поддержать их работоспособность. Для их зарядки мы
используем электрическую энергию. Поэтому необходимо зарядное устройство для
наших телефонов, которое будет экономить наше потребление электроэнергии.
Идея
Руки человека почти постоянно находятся в движении. Мальчишки моего
возраста для тренировки кистей рук используют эспандер. Поэтому механическую
энергию рук можно попробовать превратить в электроэнергию. Попробую создать
зарядное устройство для телефона, используя этот механизм превращения.
Изучу теоретический материал
Наиболее часто встречающаяся нам в повседневной жизни – механическая
энергия. Это энергия непосредственного взаимодействия и движения физических
тел и их частей. Приведу примеры наиболее распространенных и используемых
источников механической энергии: ветер, течение рек, приливы и отливы морей и
океанов, сельскохозяйственные животные, и сам человек. Зачастую механическая
работа используется как промежуточный этап при выработке электроэнергии.
Преобразование механической энергии в электрическую энергию осуществляется
генераторами тока. В генераторе происходит превращение вращательного движения
вала в электричество. Для вращения вала применяют следующие источники
механической энергии: течение рек, океанские и морские приливы-отливы, ветер.
2

3. Вывод. Мне необходим для работы моего зарядного устройства по
превращению механической энергии руки в электрическую генератор тока.
Ищу в Интернете необходимое устройство.
1. http://indworldes.ru/nauka/4014-bylo-sozdanno-ustroystvo-dlya-preobrazovaniya-
mehanicheskoy-energii-v-elektricheskuyu.html Было создано устройство для
преобразования механической энергии в электрическую
8-04-2011, 23:59 Категория: Наука |
Energy Harvester представляет собой небольшое устройство несколько
сантиметров в длину. Оно позволяет превращать механические движения (вибрации
двигателя и другие колебания) в электроэнергию. Мощность установки составляет
несколько милливатт. По сравнению с другими похожими системами Energy
Harvester отличается большей эффективностью, поскольку работает с колебаниями
разной частоты и амплитуды.
2. http://engineering-solutions.ru/ultrasound/piezomaterials/
Пьезоэлектрический эффект
Пьезоэлектрические вещества (пьезоэлектрики), в частности пьезокерамика,
имеет то свойство, что при деформации под действием внешнего механического
давления на их поверхности возникают электрические заряды. Этот эффект
называется прямым пьезоэлектрическим эффектом и был открыт в 1880 г. братьями
Кюри.
«Первая статья Жака и Пьера Кюри о пьезоэлектричестве была представлена
Минералогическому обществу Франции (Societe mineralogique de France) на сессии 8
Апреля 1880 года и позже Академии наук (Academie des Sciences) на сессии 24
августа 1880 года. Пьер и Жак Кюри впервые открыли прямой пьезоэлектрический
эффект у кристалла турмалина. Они заметили, что если оказывать механическое
3

4. давление на кристалл в определенном направлении, на противоположных сторонах
кристалла возникают электрические заряды пропорциональные давлению и
противоположной полярности. Позже они открыли подобный эффект у кварца и
других кристаллов. В 1880 году Пьеру Кюри был только 21 год» (Jan Tichy, Jiry
Erhart, Erwin Kittinger, Jana Privratska. Fundamentals of Piezoelectric Sensorics.-
Heidelberg, Dordrecht, London, New York.: Springer, 2010).
Моё решение проблемы:
вставить пьезокерамический генератор в кистевой эспандер
Пьезокерамические генераторы
Они преобразуют механическое воздействие в электрический потенциал,
используя прямой пьезоэффект. Примерами могут служить искровые
воспламенители нажимного и ударного типов, применяемые в разного рода
зажигалках и поджигающих системах, а также твердотельные батареи на основе
многослойной пьезокерамики, применяемые в современных электронных схемах.
Кистевой эспандер
Кистевой эспандер – это минитренажер, предназначенный для укрепления
мышц предплечья, а именно передней группы мышц предплечья, основная функция
которой – сгибание кисти и пальцев.
Схема устройства:
4

5. 5

6. 5