声音振动发电装置

◎吉林省东北师大附中明珠学校 刘骐源

声音是一种能量，能否把声能转化为电能？我想利用声音振动的原理设计一种发电装置。

一、原理分析

声音的本质是一种波，一切波都有能量，这种能量可以转化成机械能，带动线圈在磁场内做轴向运动，从而产生电能。

声音的产生也需要能量，当电流通过扬声器的线圈时，音圈中就会产生相应的磁场。该磁场与扬声器上自带的永磁体产生的磁场产生相互作用力，于是，这个力就使音圈在扬声器自带永磁体的磁场中随着音频电流振动起来，而扬声器的振膜和音圈是连在一起的，所以振膜也振动起来，产生了与原音频信号波形相同的声音。因此，声能与电能具有转换性。

二、制作过程

本装置包括一个低音音箱、一个中音喇叭、一根透明管子、一根发光二极管、一个乒乓球。通过一端音箱里的喇叭振动带动空气，形成声波。有频率的声波通过密闭管道传播到另一端中音喇叭的正面，使振膜带动线圈做轴向运动，形成电磁感应，产生电能，点亮发光二极管。

三、装置效果

通过反复实验验证，本装置可稳定运行，能直观地显示声音传播的方式和作用，为将来更好地利用各种噪声、将其转化为新能源提供借鉴。（指导老师：刘宝胜）

专家点评

利用噪声发电的课题，国内外的研究者和科研机构都曾涉猎。例如，2014年2月，王中林院士带领的研究小组首次实现了利用摩擦效应的高效能声音发电。

刘骐源同学这种像科学工作似的学习方式，对他个人的创新成长极有帮助。据悉，该作品已获得过多项奖励，这是对作者小小年纪就敢尝试较高难度的科创实践项目的鼓励。