Макет футбольного поля с системой освещения на основе пьезоэлементов

Актуальность

Экологическое состояние Москвы на данный момент оценивается как сложное. Антропогенный фактор оказал существенное влияние на все без исключения компоненты окружающей среды: за последние несколько лет произошли негативные изменения в составе и строении атмосферы, гидросферы и литосферы, причём ощутимая часть вреда была нанесена традиционными источниками энергии.

Цель

Создать макет футбольного поля с системой освещения на основе пьезогенератора.

Задачи

1. Рассмотрение экологических проблем города.

2. Знакомство с альтернативными источниками энергии.

3. Изучение пьезоэлектрического эффекта.

4. Создание плана макета.

5. Покупка необходимых материалов.

6. Сборка макета.

7. Проверка работоспособности макета.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

• Фанера, картон
• Пьезоэлементы (20 шт.)
• Скотч, клей
• Карандаш, линейка, лобзик

Описание

Для достижения основной цели проекта авторы разбили работу на несколько этапов.

1. Теоретическая часть

В первую очередь изучили экологическую ситуацию в Москве. Сделали вывод о том, что возможно существенное уменьшение антропогенного воздействия при переходе от традиционных источников электроэнергии к альтернативным. Затем наблюдали и изучали один из способов получения электроэнергии при механических воздействиях, известный как пьезоэлектрический эффект, а также рассмотрели практическое применение пьезоэлементов.

2. Практическая часть

Приобрели все необходимые для сборки макета материалы: фанеру, картон, пьезоэлементы (20 шт.), скотч, клей, карандаш, линейку, лобзик. На подготовленный лист фанеры нужного размера (17 см x 14 см) нанесли прямоугольную разметку под картонные подкладки и пьезоэлементы. После этого осуществили сборку электрической схемы из последовательно соединённых пьезоэлектрических элементов, тем самым получили пьезогенератор. Для наглядной демонстрации его работы подготовили бумажный макет футбольного поля, на котором нанесли разметку, а также установили футбольные ворота и фонари, работающие за счёт пьезогенератора.

Бумажный макет футбольного поля и пьезогенератор собрали в единую конструкцию.

Результаты работы/выводы

Завершённый продукт представляет из себя макет футбольного поля, состоящий из двух частей: пьезогенератора, вырабатывающего электроэнергию, и бумажного макета площадки. Нажатие на поверхность поля приводит к появлению электрического тока в цепи пьезогенератора, вследствие чего загораются лампочки системы освещения.

В ходе работы рассмотрена экологическая ситуация в Москве и сделан вывод о необходимости уменьшения негативного воздействия на природу. В соответствии с этим создан макет спортивной площадки с полностью автономной системой освещения на основе пьезогенератора, который способен улучшить экологическую ситуацию в Москве. В процессе сборки макета изучен пьезоэлектрический эффект, освоены навыки сборки электрических схем.

Перспективы использования результатов работы

Внедрение в производство, использование в жизни в качестве альтернативных источников энергии.

Мнение автора

«Открытая городская научно-практическая конференция «Инженеры будущего» помогла продемонстрировать проект и получить оценку опытных экспертов. Спасибо!»