专利名称:一种发电方法
技术领域:
本发明属于发电机技术领域,具体是一种利用水分子布朗运动发电的发电机方法。
背景技术:
现有各种类型发电机主要是将太阳能或重力势能或化学能或动能或核能转化为电能,比如,太阳能电池、水电站、火电厂、风力发电机、核电站等。这些发电机都无法利用无处不在且极为丰富的内能发电。这些发电机都会造成一定的环境污染。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题,本发明提出一种新的发电方法。本发明的原理是,内能包括分子动能和分子势能。在整个地球及其大气体积不变且所利用发电的分子结构不变的情况下,即分子势能不变。这时,总体上看,分子动能等于内能。本发明的发电方法将内能转化为电能,而电能用后,以内能形式散失,实现了内能与其他形式的能的自由流动,有效解决人类的能源危机,且对环境几乎不造成影响。内能之所以难以利用,在于其太分散,而较容易利用的能,其能量较为集中。以动能为例,一个具有动能的宏观物体,它的所有分子的一个运动方向的分量相同,即宏观物体的运动方向,所以其能量集中,容易利用。而内能分散,以气体为例,其中的分子运动方向千差万别,没有一个相同的方向分量,所以难以利用。当微小微粒在空气,水等流体中时,同一时间,各方向分子撞击的力大小不一,由于微粒很小,各方向受力不一致所产生的效果明显,导致微粒运动,这种运动便是布朗运动。1827年,英国植物学家布朗首先在显微镜下研究了这种运动。介于宏观与微观间的微粒可做布朗运动。一般地,直径小于5微米的微粒在水中可做布朗运动。布朗运动是内能转化为机械能再转化为内能的实例,它证明了内能可以转化为机械能。本发明的思路是将内能逐步集中,直至可以利用。本发明的技术方案一种发电方法,步骤包括1)制作发电单元先制做一个直径为0. 5士 10%微米的金属球,球体上连接两根金属丝,金属丝长为 2 士 10%微米,金属丝直径为1/6 士 10%微米;再制一根绝缘管,其内径大于金属球的直径,长2士 10%微米;管的两端封有网; 所述金属球在绝缘管内,绝缘管壁上,沿管的直径方向开有两个长条形开口,两根金属丝分别穿过两个长条形开口;然后再在绝缘管外加一个磁场,当金属球在绝缘管内沿管的轴向运动时,金属球在管内部分切割磁感线;最后,用两根导线分别连接所述金属丝,其中第一导线连接一个二极管,构成发电单元;
2)把多个发电单元并联,二极管的不与导线连接一端连接蓄电池的一极,第二导线连接蓄电池的另一极;3)把并联的多个发电单元放在水中即可发电。所述第一导线连接二极管的阳极,二极管的阴极连接蓄电池的“ + ”极,第二导线连接蓄电池的“_”极。所述两根金属丝连接在球体任一直径上;所述两长条形开口的连线平行于水平面。所述金属小球的材质为铜,金属丝的材质为铜。所述蓄电池与二极管及第二导线之间设有变压器。所述金属球及其连接的金属丝可以看成是一个颗粒,该颗粒的直径小于5微米。尽管每个单元的电动势和电流都很小,但将很多这样的单元并联,可以得到大电流。再用变压器将电压调到需要的值即可供电。发明的有益效果本发明将内能转化为电能,电能用后,以内能形式散失,大规模应用不会使地球降温或升温,几乎无污染。本发明使内能变为可用的能,实现内能到别的形式的能的自由流动。
图1是本发明原理示意图;图2是绝缘管及金属球示意图,其中,绝缘管1、金属球2、、第一导线3、第二导线 4、长条形开口 5、网6。
具体实施例方式下面结合附图与具体实施方式
对本方法进一步说明如下一种发电方法,步骤包括1)制作发电单元先制做一个直径为0. 5士 10%微米的金属球,球体上连接两根金属丝,金属丝长为 2 士 10%微米,金属丝直径为1/6 士 10%微米;再制一根绝缘管,其内径大于金属球的直径,长2士 10%微米;管的两端封有网; 所述金属球在绝缘管内,绝缘管壁上,沿管的直径方向开有两个长条形开口,两根金属丝分别穿过两个长条形开口;然后再在绝缘管外加一个磁场,当金属球在绝缘管内沿管的轴向运动时,金属球在管内部分切割磁感线;最后,用两根导线分别连接所述金属丝,其中第一导线连接一个二极管,构成发电单元;2)把多个发电单元并联,二极管的不与导线连接一端连接蓄电池的一极,第二导线连接蓄电池的另一极;3)把并联的多个发电单元放在水中即可发电。所述第一导线连接二极管的阳极,二极管的阴极连接蓄电池的“ + ”极,第二导线连接蓄电池的“_”极。所述两根金属丝连接在球体任一直径上;所述两长条形开口的连线平行于水平面。所述金属小球的材质为铜,金属丝的材质为铜。所述蓄电池与二极管及第二导线之间设有变压器。
所述金属球及其连接的金属丝可以看成是一个颗粒,该颗粒的直径小于5微米。本例中,小球直径0. 45 0. 55微米。细铜丝长1. 9 2. 1微米。细铜丝直径 0.15 0.17微米。细玻璃管内直径0. 6 0.65微米,细玻璃管长1. 9 2.1微米。细玻璃管开口长1. 55 1. 65微米,细玻璃管开口宽0. 30 0. 35微米,绝缘管是玻璃管。蹄形磁铁用细玻璃棒固定在一块电路板及固定板上,细玻璃管用硬质弧形金属丝固定于一块电路板及固定板上,细铜丝一端与较粗硬质导线焊接,导线连到电路板及固定板上的电路,经过二极管与其它单元并联。将装置放在水中即可发电。本例原理小颗粒中间是一个直径为小于0. 5微米的小金属球,球的两对径点分别与一根细铜丝相连。细铜丝长2微米,直径1/6微米,整个颗粒直径为4. 5微米,其质量相当于一个直径大约0. 6微米的实心同样材质的小球。《普通高中物理教科书》(人民教育出版社)指出“不管哪一种微粒,只要足够小,就会发生布朗运动;微粒越小,运动就越明显。”一般地,直径5微米以下的微粒就可做布朗运动。所以,本发明的装置中的这种颗粒是在水中可做布朗运动的金属微粒。制一根绝缘管,其内直径0. 6微米,长2微米,管壁厚度不做硬性要求,管两端有网。颗粒在管内部分切割磁感线发电。其中孙金属球直径0.5微米,占管内直径的绝大部分,所以,小金属球是主要发电部分。小金属球在管内做布朗运动。管使小金属球做直线运动,便于能量收集。管壁对应两边有长条形开口,其长为1.6微米,宽为1/3微米。细铜丝穿过开口。两开口中心的连线平行于水平面。用小蹄形磁铁加一垂直于水平面的磁场。 小金属球及铜丝运动时,切割磁感线,产生电动势,将机械能转化为电能。所受安培力F = ILB = (B2) X (L2) Xv/R,L是管内直径的长,B为磁感应强度,ν为在管内颗粒部分垂直投影的水平二维运动沿管中轴线方向的速度分量的大小,R为电阻,L、B和R皆为定值,由此可见,ν越大、F越大,所以有两种可能1) ν等于某值时,分子撞击的合力大小与F相等,达到平衡,小金属球勻速运动。2)分子撞击的合力大于F,小金属球加速运动。总之,在受到安培力阻碍下,小金属球依然可以运动。细铜丝穿过管壁开口,一端固定在距开口内壁中心1 微米处。这样可保证小金属球及铜丝其它部分可以运动。这样构成总装置的一个单元。电动势E = BLv,L理论上是管内直径的长。L = 0.6微米,所以,E = 6X10_7XBv。电流强度为I = E/r = 6χ IO_7BV/R。B为磁感应强度,ν为在管内颗粒部分垂直投影的水平二维运动沿管中轴线方向的速度分量的大小。R为整个单元的电阻。两根细铜丝固定的一端分别与较粗导线相连,一根导线再与二极管相连,使电流方向唯一。
权利要求
1.一种发电方法,其特征是步骤包括1)制作发电单元先制做一个直径为0.5士 10%微米的金属球,球体上连接两根金属丝,金属丝长为 2 士 10%微米,金属丝直径为1/6 士 10%微米;再制一根绝缘管,其内径大于金属球的直径,长2士 10%微米;管的两端封有网;所述金属球在绝缘管内,绝缘管壁上,沿管的直径方向开有两个长条形开口,两根金属丝分别穿过两个长条形开口;然后再在绝缘管外加一个磁场,当金属球在绝缘管内沿管的轴向运动时,金属球在管内部分切割磁感线;最后,用两根导线分别连接所述金属丝,其中第一导线连接一个二极管,构成发电单元;2)把多个发电单元并联,二极管的不与导线连接一端连接蓄电池的一极,第二导线连接蓄电池的另一极;3)把并联的多个发电单元放在水中即可发电。
2.根据权利要求1所述方法,其特征是所述第一导线连接二极管的阳极,二极管的阴极连接蓄电池的“ + ”极,第二导线连接蓄电池的“_”极。
3.根据权利要求1所述方法,其特征是所述两根金属丝连接在球体任一直径上;所述两长条形开口的连线平行于水平面。
4.根据权利要求1所述方法,其特征是所述金属小球的材质为铜,金属丝的材质为铜。
5.根据权利要求2所述方法,其特征是所述蓄电池与二极管及第二导线之间设有变压ο
全文摘要
一种发电方法,步骤包括1)制作发电单元先制做一个金属球,球体上连接两根金属丝;再制一根绝缘管,其内径大于金属球的直径;管的两端封有网;所述金属球在绝缘管内,绝缘管壁上,沿管的直径方向开有两个长条形开口,两根金属丝分别穿过两个长条形开口;然后再在绝缘管外加一个磁场;最后,用两根导线分别连接所述金属丝,其中第一导线连接一个二极管,构成发电单元;2)把多个发电单元并联;并连接蓄电池;3)把并联的多个发电单元放在水中即可发电。发明的有益效果本发明发电几乎无污染。
文档编号H02N3/00GK102386805SQ20111030155
公开日2012年3月21日 申请日期2011年9月29日 优先权日2011年9月29日
发明者陈虹宇 申请人:陈虹宇