楊佶豪
設(shè)計(jì)背景
一般電路設(shè)施都需要有線傳輸,要用到電源線和捅線板等傳輸工具。城市中廣場上的景觀燈和噴泉在線路的使用上存在一些缺點(diǎn),例如安全隱患高,容易造成短路、漏電、接觸不良,以及不能隨意移動位置等等。
因此,利用無線傳輸?shù)姆椒ㄒ灰挥靡粋€(gè)發(fā)射源使所有LED燈以及噴泉工作,并且它們可以在水中漂浮或移動,以此來解決現(xiàn)有景觀燈和噴泉存在的這些隱患。
應(yīng)用原理
運(yùn)用電磁感應(yīng)原理,由于閉合電路中的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動會使電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流,進(jìn)行發(fā)電。
電磁感應(yīng)現(xiàn)象是電磁學(xué)中最重大的發(fā)現(xiàn)之一,它顯示了電、磁現(xiàn)象之間的相互聯(lián)系與轉(zhuǎn)化。電磁感應(yīng)是電磁學(xué)中的基本原理,變壓器就是利用電磁感應(yīng)的基本原理進(jìn)行工作的,電磁爐也是利用電磁感應(yīng)原理對鍋具進(jìn)行加熱的。
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程
1.魔幻水下燈的制作過程
(1)將四個(gè)變色LED燈焊接成方形,做成兩組,中間放一個(gè)平面線圈,正極上接一個(gè)二極管進(jìn)行整流,將兩組燈相連,接上線圈,最后焊上一個(gè)電容進(jìn)行濾波。將其放在電磁爐(中頻電流發(fā)生器)上,即可使燈組在距離電磁爐平面10cm左右的高度被點(diǎn)亮。
(2)利用阿基米德定律計(jì)算出能使球燈懸浮于水面的整球重量。用電子天平稱出球燈的總重量,再給球燈配重,使球燈在水中懸浮。
(3)將燈組和配重塊裝入球內(nèi)。
(4)使用硅膠或環(huán)氧樹脂進(jìn)行密封。
(5)將球放入裝有水的容器中,把容器放在電磁爐上,打開電磁爐,即可,點(diǎn)亮魔幻水下彩燈。
(6)如果將此球放入魚缸中,就可以作為一個(gè)絢麗多彩的水中燈飾,并且能夠漂浮移動,這是日前市面上所沒有的。
2.無線噴泉裝置
(1)繞一個(gè)線圈。
(2)在噴水泵正極上接一個(gè)橋堆進(jìn)行整流,接上線圈,最后焊上一個(gè)電容進(jìn)行濾波。
(3)將噴水泵放入盛水容器中,放在電磁爐(中頻電流發(fā)生器)上,即可使噴水泵噴水。
實(shí)用價(jià)值
魔幻無線水下燈及噴泉裝置,只需使用普通的LED燈球即可,節(jié)省了大量線材,避免了傳統(tǒng)輸電的安全隱患;由于是無線傳輸,可以根據(jù)布置的需要來隨心所欲擺放水景,不受空間限制;最主要的是使用一個(gè)埋在水池中的中頻電流發(fā)生器,來點(diǎn)亮所有漂浮在水中的魔幻水下彩燈以及使噴泉工作,如果水下彩燈或噴泉發(fā)生故障,只需要把它撈上來進(jìn)行更換,這樣可以節(jié)省更多人力。