Как пьезоэлектрическая энергия создает электричество?

Оглавление:

Anonim

Пьезо кристаллы

«Пьезокристаллы» - это особые минералы, обладающие электромагнитными свойствами. Когда пьезокристаллы сжимаются или растягиваются, они создают электрическое поле. Это называется «пьезоэлектрическим эффектом». Пьезоэлементы имеют небольшие положительно заряженные частицы в центре. Всякий раз, когда на кристалл действует сила, эта маленькая частица вынуждена двигаться и создавать заряд. Это электрическое поле может быть использовано для создания напряжения.

Одно из распространенных применений пьезокристаллов - в качестве датчиков, создающих сигнал при каждом приложении силы. Однако в последнее время ученые начали разрабатывать способы использования этой энергии в качестве альтернативной «зеленой» энергии.

Малый Электричество

Электрический заряд, создаваемый пьезокристаллом, довольно низок. Чтобы компенсировать это, они обычно используются в приложениях с высокой частотой повторений. Один метод, который использует пьезоэнергию для создания электричества, использует личную человеческую силу.

Люди двигаются тысячи раз каждый день. Пьезокристаллы могут быть встроены в повседневную одежду, как обувь. Каждый раз, когда человек делает шаг, кристалл генерирует небольшой заряд. Со временем и с тысячами шагов эти небольшие сборы накапливаются, пока сумма не станет значительной. Эта энергия может использоваться для полной зарядки личной электроники, такой как мобильные телефоны и MP3-плееры.

Крупномасштабное электричество

Другой способ использования пьезоэлектрической энергии заключается в соединении множества отдельных кристаллов. Поскольку небольшие заряды от каждого кристалла объединяются, они могут создать один большой источник энергии.

В зонах с интенсивным движением, таких как станции метро и тротуары, пьезоэлектрические кристаллы встраиваются в лестницы и напольные плитки. Эти отдельные генераторы все связаны между собой. По мере того, как толпы людей проходят по территории и генерируют силу, система собирает энергию. По отдельности небольшие заряды незначительны, но вместе они могут питать электронику или храниться для будущего использования.

Преимущество пьезоэлектрической энергии в том, что она полностью чистая и возобновляемая. Инновации в ближайшие годы создадут системы, которые будут генерировать энергию на многих разных уровнях, отдельные источники будут работать вместе для достижения энергетической независимости.