Jak generować energię elektryczną z piezo

Generowanie energii elektrycznej z piezoelektrycznego może być tak proste, jak pstryknięcie palcem… ciekawi cię, jak to zrobić? Dowiedzmy się więcej o tym niesamowitym urządzeniu zwanym piezo, które może służyć zarówno do generowania muzyki, jak i energii elektrycznej.

Jak piezo reaguje na siłę i energię elektryczną

Materiał piezoelektryczny jest substancją krystaliczną, która ma właściwość wytwarzania energii elektrycznej, gdy jej struktura krystaliczna jest poddawana pewnym naprężeniom mechanicznym.

I odwrotnie, gdy ta sama struktura krystaliczna jest poddawana działaniu prądu elektrycznego, wykazuje równoważny poziom odkształcenia, co z kolei powoduje generowanie dźwięku.

Właśnie dlatego elementy piezo są używane w brzęczykach do generowania dźwięku poprzez przyłożenie do niego pulsującego napięcia.

Można zatem stwierdzić, że omawiana właściwość materiału piezoelektrycznego jest elastyczna i odwracalna, co oznacza, że ​​pozwala zarówno na wytwarzanie energii elektrycznej podczas odkształcania, jak i na generowanie dźwięku przy naelektryzowaniu.

Mając to na uwadze, należy uważać, aby nie przekraczać poziomu naprężenia piezoelektrycznego podczas próby generowania z niego energii elektrycznej, ponieważ granica odkształcenia elementu piezo jest
bardzo małe, których przekroczenie może spowodować pęknięcie lub trwałe
uszkodzenie elementu.

Jak generować energię elektryczną z piezo

Aby eksperymentować z wytwarzaniem energii elektrycznej z piezoelektrycznego, najłatwiejszym sposobem uzyskania dostępu do materiału piezo jest zdobycie pliku standardowy element piezoelektryczny 27 mm które są zwykle używane w obwody buzzera piezo .

Poniższe zdjęcie przedstawia kilka 27-milimetrowych elementów piezo, które mogą być łatwo dostępne w większości sklepów z elektronicznymi częściami zamiennymi.

Zdjęcie po prawej stronie pokazuje 2-pinowy element piezo, podczas gdy drugi przedstawia 3-przewodowy, każdy z nich będzie działał w eksperymencie.

Po zakupie piezoelektrycznego przylutuj do niego kilka przewodów, podłącz białą diodę LED 20 mA na drugim końcu piezo.

Po zbudowaniu powyższego zespołu można sprawić, by dioda LED zaświeciła się na chwilę, przesuwając palcem krawędź piezoelektrycznego.

Za każdym razem, gdy uderzasz palcem w piezoelektryczny, możesz zauważyć, że dioda LED świeci jasno w tej chwili.

Klip wideo:

I w jakiś sposób, gdyby uderzenie było podtrzymywane przez jakieś zewnętrzne środki, pozwoliłoby LED na szybkie lub nawet ciągłe świecenie, jeśli kondensator jest podłączony do jego przewodów.

Gdyby zmierzyć moc wyjściową przewodów piezoelektrycznych, zdziwiłbyś się, gdyby napięcie sięgało nawet 3 V, w zależności od tego, jak mocne było uderzenie.

Podczas przeprowadzania powyższego eksperymentu upewnij się, że element piezoelektryczny jest mocno ściśnięty od przeciwnej krawędzi palcami drugiej ręki, nie zaciskaj go przez żadne mechaniczne narzędzie, ponieważ mogłoby to spowodować pęknięcie elementu piezo, powodując trwałe uszkodzenie elementu.

Wskazówki dotyczące aplikacji:

Zobacz także, jak to zrobić ładować akumulator za pomocą obwodu maty piezo

Podświetlana tablica Carom z diodami LED

Wyżej wyjaśniona koncepcja wytwarzania energii elektrycznej z przetwornika piezoelektrycznego i oświetlania diody LED może być zastosowana w tablicach karambolowych w celu wytworzenia atrakcyjnego oświetlenia LED wewnątrz monet, a także wokół wewnętrznych powierzchni obrzeża tablicy.

Diody LED SMD mogą być użyte do zlicowanego osadzenia ich w powierzchni monet karambolowych, tak aby nie wpływały na efekt ślizgania się monet.

Wewnętrzne krawędzie płytki mogą być również osadzone w zespołach piezo / LED do generowania proponowanego piezoelektrycznego oświetlenia LED.

Po wykonaniu tej czynności, za każdym razem, gdy monety zostaną wybite lub gdy monety uderzą w krawędzie tablicy, można oczekiwać, że powiązane diody LED będą świecić jasno przez tę sekundę, tworząc ciekawy pokaz świetlny LED.

Korzystanie z piezoelektrycznego w butach dziecięcych.

Efekt piezoelektryczny można by również skutecznie wykorzystać w obuwiu dziecięcym, poprzez odpowiednie zamocowanie piezoelektrycznego zespołu LED pod obcasami butów. Umożliwiłoby to świecenie diod LED za każdym razem, gdy dziecko robi krok w tych ulepszonych butach.

O wiele więcej takich nowatorskich pomysłów można by zrealizować, korzystając z zaproponowanej koncepcji wytwarzania energii elektrycznej z elementu buzzera piezoelektrycznego, jeśli uważasz, że masz jeszcze ciekawsze pomysły, daj nam o tym znać w komentarzach.