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小发明创造设计方案
提出问题:
石英钟用电池供电,电池不仅使用寿命短,而且污染环境.
(据可靠资料记载,每一节5号电池对水源的污染,,,理应挑起节能环保的重担,不能仅仅作为口号,更应抓住一切的机会,从生活中的点点滴滴做起,争取早日达到构建和谐社会的目标.)
方案设计
方案
利
弊
1
改进表内部结构
使其耗能更少
可以在一定程度上
增长电池使用时间
并不能从根本上解决问题
废旧电池依然污染环境
2
用可充电电池
使电池循环使用
间接减少对环境的污染
成本较高
而且充电也不方便
3
彻底不用电池
用老式上弦表
不污染环境
每次上弦后使用时间太短
太麻烦
4
改进内部结构
改变能量转化方式
使用时间长
不污染环境
成本低
选择并改进
根据上表不难看出,第四种方案集成了所有的优点,目前为止有没有什么弊端,故选择第四个方案.
探索过程:
首先,我们亲自拆卸了一块石英钟,仔细观察了石英钟的内部结构(主要由一个齿轮组,电动机和电池组成,电池供应给发动机电能,发动机利用电能带动齿轮转动).由此我们想到,只要设计一个可以手动供能的发动机,代替原来的发动机和电池组,就可以了.
于是,,,我们
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认真研究了手动充电手电筒的内部结构:
主要有两个电路组成,义的电路以纽扣电池为电源,,挤压手柄,手柄带动内部一系列齿轮工作,最终带动一个磁极转动,此磁极又一相对磁极,下面缠有金属线圈,磁极转动后,,,使其具有储能功能,就可以应用在石英钟上,对石英钟进行持久供电了.
设计
针对手动充电手电筒不能持续供能的问题,我们想到了一个解决的办法:引进一个电容器作为储能的装置,用通过手摇提供电流的装置为电容器充电,,即用电容器取代原来的电池,从而解决使用电池会污染的问题.
另外需要说明的是,新设计的电路,要把电容器的充电电路和放电电路分开控制,在各自的电路中接入开关,以便于控制整套装置,防止充、放电电路相互干扰.
补充