IХ межрайонная научно-практическая конференция школьников«Шаг в будущее» Волновой источник тока Россия, Республика Бурятия, г.Северобайкальск Шульгин Денис. - презентация

1 IХ межрайонная научно-практическая конференция школьников«Шаг в будущее» Волновой источник тока Россия, Республика Бурятия, г.Северобайкальск Шульгин Денис МОУ Лицей 6, 10 а класс Научный руководитель: Бухольцев Сергей Николаевич, учитель физики МОУ Лицей 6 г. Северобайкальск 2009 год

2 Цель: создать автономный волновой источник тока, преобразующий механическую энергию волн в электрическую. Задачи Рассмотреть проблемы электроснабжения нашего региона; Рассмотреть проблемы электроснабжения нашего региона; Рассчитать параметры и начертить схему, используя закон ЭМИ; Рассчитать параметры и начертить схему, используя закон ЭМИ; Подобрать материалы и детали, соответствующие данным параметрам Подобрать материалы и детали, соответствующие данным параметрам Рассмотреть способы установки на реках и озере Байкал и выбрать из них наиболее оптимальные Рассмотреть способы установки на реках и озере Байкал и выбрать из них наиболее оптимальные Испытать модель автономного волногенератора.

3 Актуальность. В настоящее время все больше людей проникается идеей энергосбережения. В городе Северобайкальске стоимость 1 кВтч составляет на сегодняшней день 1руб 69 коп., и эта стоимость будет ещё расти. К сожалению своих источников электроэнергии, город не имеет, мы покупаем её от Братской ГРЭС, хотя себестоимость в г. Братске составляет 30 копеек. Средняя семья, состоящая из 4 человек, в нашем городе платит в месяц до 500 рублей, что порой очень сильно бьет по кошельку северобайкальцев, в связи с экономическим кризисом. Поэтому назревает вопрос о создании своей энергетической сети с использованием природных энергий нашего края. К таковым можно отнести: использование водных ресурсов малых рек и озера Байкал, геотермальных вод источников, солнечной энергии, энергии ветра, использование отходов производства и бытового мусора и др. Из них наиболее перспективными и доступными на настоящий момент в нашем регионе являются практически все, но я бы хотел остановиться на энергии волн (в весенне-летний период).

4 Решение проблемы: проект автономного волнового источника тока (волногенератора), который вырабатывает электрический ток за счет энергии волн. На территории нашего края такие устройства можно использовать на реках и озере Байкал, для обеспечения дешевой электроэнергией местное население и производство.

5 Принцип работы ветрогенератора основан на использовании явления ЭМИ. i~NФ/t, где Ф=ВS cos α (в нашем случаи cos α= 1, так как ВS) εi=А/q εi= - NФ/t. Чтобы получить напряжение для питания аккумуляторов необходимо решить три основных задачи: 1.Увеличить число витков у катушки; 2.Найти подходящий постоянный магнит; 3.Увеличить скорость изменения магнитного потока за счет увеличения числа колебаний постоянного магнита расположенного внутри неподвижной катушки. Решение задач: 1.Подобрать катушку с большим числом витков; 2.Рассчитать характеристику магнита; 3. Большее число колебаний будет создаваться за счет поплавка на поверхности воды. Требование к конструкции согласно закону ЭМИ

6 По нашим расчетам для создания макета волногенератора нам необходимо использовать 1.Постоянный магнит с В=0,5 Тл, 2.Катушку с S=15 см2, N= Для измерения значения электрического тока используем вольтметр. 4. Все это монтируем в корпус из легкого и прочного материала для увеличения надежности установки. Расчет параметров конструкции. Рассчитаем параметры конструкции для U=1,5 В. Постоянный магнит (для модели) без учета знака минус; εi= NВS/t В=εit/NS, где S=πR² εi=1,5В, N= 2000витков, S= 0,15 ·10-2м2, t=1с. В= 1,5В1с/2000витков 0,15 ·10-2м2=0,5Тл.

7 Устройство волногенератора 1)Вертикальный неподвижный шток 2) провода для передачи электрической энергии 3)корпус волногенератора 4) балансировочная пружина 5) постоянный магнит 6) неподвижная катушка 7) подвижный шток 8) поплавок 9) бетонная плита

8 Использование волногенераторов, как альтернативных источников тока в весенний, летний и осенний период на реках и озерах. Применение волногенераторов как альтернативных источников тока

9 Вывод В процессе разработки модели волнового источника тока использовался закон электромагнитной индукции и способность преобразования механической энергии в электрическую. Полученная конструкция имеет такие положительные качества как: автономная работа, надёжность и экономичность. Практическое применение данная разработка может найти на озере Байкал, реках с постоянным течением, а также на крупных водохранилищах. Данная система может использоваться как альтернативный источник электрической энергии в период с весны по осень, для снабжения переменным током летние детские лагеря, расположенных на берегах реке и озёр, дачные участки, небольшие населённые пункты и т.д. Предлагаемые источники тока при минимуме затрат на их изготовления и установку могут обеспечить население дешевой электроэнергией.

10 Список литературы 1.Г.Я.Мякишев и Б.Б. Буховцев (Физика 11 кл), издательство «Просвещение», 1991г. 2. М.А.Галагузова, Д.М.Комский (Первые шаги в электротехнику), Москва «Просвещение», 1988г. 3. А.В.Конин (справочник по физике), Москва, «Просвещение», 1998 г. 4. Ю.А.Сауров (Электродинамика), Москва «Просвещение», 1992г. 5. К.Окслед и др. (справочник по физике), Москва «Росмен», 1997г.

11 Большое спасибо за внимание!