Nỗ lực thể chất trong việc xuất ra 5V 1122?

Tôi có một chiếc iPhone, và đôi khi sạc lại từ tường là bất tiện. Có lẽ tôi đang đi xe buýt dài. Nếu tôi sẵn sàng hoạt động thể chất / tập thể dục để tạo ra năng lượng, tôi cần bao nhiêu nỗ lực để hoạt động như một bộ sạc điện thoại, cung cấp một ampe 1 ổn định ở mức 5 V?

Thiết bị giả thuyết này sẽ cần phải nhỏ và đủ nhẹ để tôi có thể mang nó ... không có điểm nào trong đó nếu tôi phải ở nhà để sử dụng nó.

Ví dụ, có một thiết bị tập thể dục tay đơn giản mà bạn siết chặt hơn để xây dựng cơ tay. Làm thế nào nhiều năng lượng có thể tạo ra?

20 watt được phân phối vào một máy phát điện quay tay (đủ để cung cấp 10 watt điện sau khi mất chuyển đổi) có thể được quản lý cả ngày bởi một người phù hợp và có động lực. Điều này sẽ sử dụng tất cả các cơ cánh tay của bạn. Tuy nhiên, bạn cần có chiều dài hợp lý, tay cầm thoải mái, lắp an toàn tốt cho máy phát điện, đó không phải là thứ bạn vô tình mang theo và sử dụng trên xe buýt.

Một thiết bị siết chặt có thể được chế tạo để tạo ra một số năng lượng, nhưng, chỉ có thể sử dụng các cơ kẹp nhỏ ở cẳng tay, bạn sẽ phải vật lộn để có được nhiều hơn một vài watt trong vài phút trước khi kiệt sức.

Nếu bạn không ngại đứng, thì một bước nhỏ có thể được trang bị với một máy phát điện. Điều này sẽ sử dụng đôi chân của bạn, vì vậy chúng tôi trở lại trong nhiều 10 watt, thậm chí hơn 100 khu vực. Nó có thể nằm ổn định trên sàn, và có thể vừa với một chiếc ba lô nhỏ, vì vậy có lẽ là thiết bị phù hợp nhất trên tổng thể. Hãy xem xét rằng một cá nhân 70kg đi lên các bước cao 200mm mỗi giây sẽ cung cấp 140 watt.

Việc Neil_UK đề cập đến các thiết bị luyện tập độ bám tay khiến tôi tò mò không biết tay bạn có thể cung cấp bao nhiêu năng lượng. Để có được ước tính tôi đã tra cứu các thiết bị như vậy, rõ ràng chúng thường cung cấp khoảng 500N điện trở trong khoảng cách 6cm. Điều này cung cấp cho chúng ta khoảng 30J năng lượng cơ học mỗi lần ép. Không chắc chắn bạn có thể làm được bao nhiêu lần mỗi giây, vì vậy hãy sử dụng năng lượng. Một pin pin NiMH AA lưu trữ khoảng 12kJ điện, vì vậy bạn cần 400 lần bóp để sạc một pin NiMH AA . Chúc may mắn với điều đó! Và tính toán này thậm chí không tính đến tổn thất.

Như Neil_UK cũng đề cập, cơ bắp tay và chân mạnh hơn nhiều. Ngay cả một người chưa được huấn luyện cũng có thể tạo ra 100W trên một chiếc xe đạp trong thời gian dài (> 1h).

10 watt so với 550 pound và 746 watt của MỘT Mã lực, cho chúng ta những con số hữu ích.

Bạn cần phải nâng 550 pound-pound * 10/746 = 550 * 1/75 ~ ~ 8 pounds nâng lên MỘT CHÂN, mỗi giây.

Bạn có thể nâng một gallon nước, mỗi giây, lên một chân, trong một giờ không?

Về mặt kỹ thuật, một người có khối lượng 100 kg đi bộ trong bước 1 m 2 m / s (khoảng 4,5 dặm một giờ) có để tạo / sử dụng khoảng 500 W quyền lực, như bài viết này minh họa. Vì vậy, nếu bạn có một số thiết bị được nhúng vào giày, việc thu hoạch thêm 10 W là điều có thể thực hiện được, đặc biệt là khi bạn chỉ cần sạc trong 1 giờ (pin điện thoại thông minh có công suất khoảng 10 W-hr và nếu chúng ta bỏ qua tổn thất chuyển đổi). Vì vậy, thêm 2% tải vào nỗ lực đi bộ nên thực hiện công việc. Làm thế nào thoải mái những đôi giày sẽ là một câu hỏi khác.

Đã có những nỗ lực sử dụng năng lượng thu hoạch bên trong giày, nhưng kết quả không mấy ấn tượng, 3-4 mW.

Thậm chí còn có hướng dẫn cách làm cho "máy tạo giày" ra khỏi các bộ phận từ đèn pin sạc, vì vậy phương pháp này có thể tạo ra nhiều hơn vài milliwatts.

GIẢI QUYẾT VÀ ĐÚNG: Câu trả lời này gây chú ý rằng không chỉ có "tay cầm" có sẵn để thu hoạch điện bằng cách nâng một cái gì đó, mà còn có một số khả năng. Tuy nhiên, những kỳ vọng trên là quá lạc quan.

(1) 4,5 dặm / giờ là một cuộc đi bộ Marathon 5K tốt và không phải là một người bình thường hoàn thành nó trong 1 giờ. Vì vậy, có, đó thực sự là một "cuộc đi bộ nhanh", hoặc giống như đi xe đạp trên Tour de France;

(2) theo quan sát, đi bộ chỉ cần nâng trọng tâm của một người lên 2-3 cm, chứ không phải là một giọng nói cứng dài 1 mét lăn qua mà không có vành như mô hình được trích dẫn. Do đó, công suất cơ học của bước đi 2 bước mỗi giây dường như là theo thứ tự 2 x 100 x 0,03 xg ~ = 60 Watts. (điều này không giải quyết được một người nên ăn bao nhiêu để đạt được điều này).

(3) Do đó, một đôi giày tạo ra năng lượng phải có pít tông 0,5 cm để tạo ra 10 W từ cơ thể đi bộ nhanh 100 kg với hiệu suất 100%.

(4) Tệ hơn nữa, hiệu quả của máy phát điện quây, ngay cả khi được chế tạo bởi các kỹ sư quân sự giỏi nhất , không vượt quá 50%, do đó, đôi giày phải có giày du ngoạn 1 cm để tạo ra 10 W.

(5) Do đó, một máy tạo quây 10 W, nếu được nhúng vào giày, sẽ tiêu tốn khoảng 15-20% nỗ lực đi bộ nhanh, có thể không thoải mái.

(6) Xem thêm một câu trả lời khá liên quan trên EE Stack Exchange về những nỗ lực tạo ra điện.

KẾT LUẬN: Nhiệm vụ sạc điện thoại thông minh trong một giờ bằng sức mạnh cơ bắp sẽ đòi hỏi một người rất tận tâm và khỏe mạnh.