Kraftwerk im Rucksack. Schema, Beschreibung

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Kraftwerk im Rucksack. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Alternative Energiequellen

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Ein Satz Batterien ist ein obligatorischer Ausrüstungsgegenstand für jede Reisegruppe. Aber Mitglieder des physikalisch-technischen Kreises der regionalen SUT der Stadt Perm und ihr Leiter Iwan Iwanowitsch Lewin glauben, dass man auf Wanderungen ohne sie auskommen kann, wenn man ein kleines Kraftwerk mitnimmt. Das Gleiche, wie Sie es auf unserem Bild sehen. Können Sie erraten, dass es Windenergie nutzt? Man kann daran einen Transistor und mehrere Niedervolt-Glühbirnen gleichzeitig anschließen und bequem über Nacht sitzen – der Wind (aus welcher Richtung auch immer er weht) dreht die oberen und unteren Windrotoren. Dazwischen ist das Hauptarbeitselement der Station installiert – ein elektrischer Generator oder einfacher gesagt ein gewöhnlicher mikroelektrischer Gleichstrommotor, der durch Permanentmagnete erregt wird.

Es stellt sich die Frage: Warum werden zwei Windrotoren benötigt? Tatsächlich würde nur einer ausreichen, um den Rotor zu drehen. Der Generator arbeitet jedoch nur dann effizient, wenn seine Welle die vorgesehene Drehzahl hat. Bei allen Mikroelektromotoren beträgt die Drehzahl mehrere tausend Umdrehungen pro Minute. Die Herstellung eines Hochgeschwindigkeits-Windrotors ist nicht einfach – Sie benötigen langlebige Materialien, zuverlässige Lager und Auswuchtung. Sie können natürlich ein Übersetzungsgetriebe zwischen Windrotor und Generator einbauen, aber dann treten andere Schwierigkeiten auf: Sie müssen den Durchmesser und die Höhe des Windrotors vergrößern, wodurch die Struktur schwerer wird. Junge Techniker aus Perm nutzten einen Trick: Sie installierten zwei Windrotoren. Der obere dreht den Rotor des Generators und der untere dreht seinen Stator. Der Rotor dreht sich in die eine Richtung und der Stator in die andere, wodurch sich die Gesamtdrehgeschwindigkeit verdoppelt hat.

Die geometrischen Abmessungen der Windrotoren sind in Abb. dargestellt. 1. Das beste Material dafür ist Zinn. Jeder Rotor besteht aus zwei Scheiben und zwei Halbzylindern, die durch Löten miteinander verbunden sind.

Reis. 1 (zum Vergrößern anklicken)

In einem solchen Kraftwerk können Sie jeden Gleichstrom-Elektromotor verwenden, beispielsweise aus einem elektromechanischen Spielzeug, das ausgedient hat. In diesem Design ist PD3 verbaut. Er erzeugt eine Spannung von 9 V – praktisch für die Stromversorgung eines Transistorempfängers, und sein Stator verfügt außerdem über ein zylindrisches Gehäuse. Und das ist auch sehr wichtig. Ein solcher Körper lässt sich einfacher in ein Duraluminiumglas einbauen (siehe Abbildung), das auf einer Drehmaschine gedreht wird. Der Schaft des Bechers dient sowohl als Achse, an der der untere Windrotor befestigt ist, als auch als Kommutator – darauf sind zwei Buchsen aus Isoliermaterial, Textolith oder Ebonit montiert. Auf die äußere (zylindrische) Oberfläche der Buchsen wird Kupferfolie geklebt und die Anschlüsse der Generatorstromabnehmer daran angelötet. Die Messingblätter gleiten entlang der Folie und sorgen für einen zuverlässigen Kontakt.

Der Generatorrotor und die Statorschaftachse sind durch Gummischläuche mit den Windrotorwellen verbunden. Achten Sie darauf, wo die Lagereinheiten eingebaut werden. Ihre Befestigung am Rahmen ist in der Abbildung schematisch dargestellt.

Fertige Windkraftanlagenkomponenten werden auf einem Rahmen montiert. Dabei handelt es sich um zwei 3 mm dicke Duraluminiumscheiben, die mit Stäben aneinander befestigt sind. Damit die Scheiben exakt parallel zueinander positioniert werden können, müssen alle Stäbe gleich lang sein. Der Rahmen ist an zwei vertikalen Pfosten befestigt – im Bild sind das zwei Rohre. Beim Wandern können Sie Stöcke anstelle von Rohren verwenden.

Autor: V. Falensky

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So finden Sie fremde Bakterien 31.12.2014

Es wurde ein Mikrosensor erfunden, der einen lebenden Mikroorganismus von anderen organischen Stoffen unterscheiden kann. Es ist möglich, dass es hilft, unbekannte Lebensformen auf anderen Planeten zu entdecken.

Wie ist das Leben auf der Erde entstanden? Ob unser Planet einen Einzelfall darstellt oder lebende Materie ein typisches Phänomen im Universum ist – eine Antwort auf diese Frage hat die moderne Wissenschaft noch nicht gegeben. Es gibt Projekte zur Suche nach außerirdischen Zivilisationen wie SETI. Durch die Analyse von Radioemissionen aus dem Weltraum versuchen Forscher, die Signale zu isolieren, die eine hochentwickelte Zivilisation hinterlassen könnte.

Ein anderer Ansatz besteht darin, auf Planeten und anderen Weltraumkörpern nach Spuren organischer Materie zu suchen. Sonden, die ausserhalb der Erde geschickt werden, sind mit verschiedenen Detektoren ausgestattet, die erkennen können, ob sich bestimmte organische Moleküle im Untersuchungsgebiet befinden. Wenn Spuren von Aminosäuren in Proben gefunden werden, die beispielsweise aus dem Marsboden entnommen wurden, ist dies ein sehr starker Beweis für die Existenz von Leben auf dem Planeten.

Und was tun, wenn es nicht nur darum geht, organische Moleküle nachzuweisen, sondern unbekannte Lebewesen zu finden? Ein Foto von einem grünen Mann zu machen, wäre sicherlich ein großer Erfolg, aber was ist mit nicht so hohen Lebensformen?

Forscher von Universitäten in Belgien und der Schweiz haben eine neue Methode entwickelt, um Lebendes von Unbelebtem zu unterscheiden, auch wenn es sehr, sehr klein ist. Die Idee ist, dass sich jedes lebende Objekt, egal von welchem Planeten, bewegen muss und daher bestimmte Schwingungen erzeugt. Erinnern Sie sich an die berühmten Aufnahmen aus dem Film „Jurassic Park“, als das Kräuseln von Wasser in einem Glas vor der Annäherung eines großen Dinosauriers warnte. Die schweren Schritte des Raubtiers verursachten Vibrationen im Boden, die von dem umgebenden Objekt übertragen wurden. Es stellt sich heraus, dass, wenn anstelle eines Dinosauriers nur ein einzelliges Bakterium vorhanden ist, seine "Schritte" immer noch zu hören sind.

Die Idee eines solchen Mikrosensors entlehnten die Erfinder der Rasterkraftmikroskopie, einer Methode zur Untersuchung der Oberfläche von Materialien, mit der man sogar einzelne Atome sehen kann. Das Prinzip des Verfahrens ähnelt der Schallwiedergabe einer Schallplatte, bei der sich die Nadel entlang der Tonspur bewegt und entsprechend ihrem Profil schwingt. Eine besonders empfindliche Sonde (Cantilever) wird in einem Raum platziert, in dem sich möglicherweise lebende Organismen befinden. Gelangt ein Bakterium auf die Sonde, so werden die biologischen Prozesse dieses Organismus als erhöhte Schwingung der Sonde angezeigt. Damit das Gerät versteht, ob es ein lebendes Objekt „erfühlt“ hat, reicht etwa eine halbe Stunde Arbeit in Luft oder in einem mikroskopisch kleinen Flüssigkeitsvolumen.

Die Entwickler testeten ihr Gerät an verschiedenen Boden- und Wasserproben, die in der Nähe des Campus entnommen wurden. Beim Vergleich des Sondensignals mit lebenden Mikroorganismen mit dem Signal nach ihrer Zerstörung mit einem Antibiotikum gelang es uns, einen deutlichen Unterschied in der Art der Sondenschwingungen zu sehen.

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