停电宝

一、创作背景

2008年初，我国南方地区遭遇了罕见的大雪灾，造成大面积停电，给灾区人民的生活和学习带来很多不便——手机无法使用，晚上无法正常学习和工作等，如果能有一种应急电源就好了，它能为台灯供电，能为手机、MP3、MP4等应急充电，可以解决家庭小功率电器的用电问题。为此，笔者所在学校创新小组围绕这个课题，发明了一种停电后能应急供电的电源装置——“停电宝”。

二、创作过程

我们准备了发条、齿轮，在没有找到任何可借鉴的资料情况下，根据物理学中能量转换定律，通过反复的实验摸索，利用双发条驱动，发现了齿轮驱动发电机的转速与力矩大小的合理比例(齿轮变速级数越多，驱动速度就越高，力矩相应的就越小，发电机带负载的能力也就越差；齿轮变速级数越少，力矩就越大，发电机带负载的能力就越好，但是运行时间短)。为了得到高性能的发电机，我们反复调整线圈的匝数和粗细，先后累计制作了8个微型交流发电机，最后利用8块钕铁硼强磁铁做转子，做成了一个性能优良的四极微型交流发电机。

为使“停电宝”能持续较长时间对外供电，我们采用2只2.7V、120F的超级电容器进行试验，通过5次拧紧发条，对2只串联电容充电，充满电后，可较长时间对小功率电器供电，如点亮10只高亮度LED组成的台灯达40分钟，对半导体收音机供电可达1.5小时，基本上可以满足停电时小功率器的用电。

三、主要用途

1　对手机、MP3、MP4等应急充电。

2　驱动LED台灯和LED手电筒。旋紧一次发条，驱动8粒高亮度LED组成的台灯，时间可达17分钟，驱动两粒高亮度LED组成的手电筒，时间可达31分钟；通过数次旋紧发条，对电容器充满电后，可点亮10粒高亮度LED台灯40分钟，也可随充随用。

3　为半导体收音机供电。旋紧一次发条。驱动半导体收音机放音可达22分钟，驱动作品内置的调频收音机。用耳机收听时间在半小时左右；用充满电的储电装置对收音机供电可超过1.5小时。

4　可作为机械能转换成电能的演示教具或学具。该作品的发电机提供的电压是安全电压，如果把这个作品做成学具。由厂家提供低成本的配件，推广到学生亲自动手制作，这样可强化他们对能量转化、发电机原理、齿轮传动、电容器充放电等知识的应用。

四、创新点

1　提供了一种非常环保的电源，能为多种电器应急供电；使用了新材料(钕铁硼强磁铁)和新产品(超级电容器)，与其他充电电池相比，具有寿命长、无污染的优越性。

2　该作品的创作是中学物理知识的综合运用，因而也可作为一种新型教具和学具。