科學玩具－能量－最小的風力發電器

原文發表於Yahoo奇摩部落格2008年05月16日。

風力發電機捕捉風力，將其轉換成電力。風力發電機的運作模式與飛機的螺旋槳引擎相反。後者將油料轉換為一股推進的氣流，而靜止的風力發電機則是讓空氣通過，帶動轉軸，啟動發電機，繼而產生電力，與腳踏車發電機類似。其巨大的轉軸位於離地面80公尺左右的空中，轉軸的角度方便它在風通過時轉動。長長的轉軸作用有如槓桿即使微風都可以讓它轉動。

風力發電機的原理

１、風的動能緩緩轉動轉軸，轉軸葉片直徑可達70公尺左右。

２、齒輪組使轉軸加速轉動。

３、因為附有變速箱增強轉軸的轉速，所以只要有微風就可以使發電機快速運轉，
　　產生電力。

４、轉軸上面附有風速計及風向計，可偵測風速及方向，風力發電機保持在迎風
　　面。

５、因為低壓電輸送時電能損耗較多，所以通常在風力發電機旁設置變壓器，成為
　　高壓電。

６、高壓電經由電纜輸送。

７、電力傳送至外圍的城鎮，再經由變電所（第一次）及電線桿上的變電器（第二
　　次）轉為低電壓，供人們使用。

風力發電虛擬遊戲（屏東台電展示館）

腳踩不到踏板！沒關係，換個方式，我一定要成功！

一具風力發電機可以產生兩百萬瓦的電力，相較之下，大約需要一千具風力發電機才能提供像大型核能發電廠所產生的電力，不過卻是較乾淨而無害的再生能源。

最小的風力發電器

這是小朋友某天從阿公那邊拿到的玩具，不過卻在利誘之下順理成章的收編進入我的教具百寶箱。

原本的用途是給愛車人士貼在引擎蓋上的小玩意兒，在車輛行進時因為空氣的流動（風）而推動了螺旋槳，也就是風的動能轉換為扇葉的動能。當扇葉轉動時，帶動了裡面的發電機運轉，通過線圈的磁通量發生變化進而產生電能，也就是動能轉換成電能。因為電的流動而讓LED燈發光。

這在教能量轉換的時候非常好用，不過缺點還是有的。若你只帶著這個小玩意兒進入教學現場時，就要有心理準備，自己或學生會在那邊吹得苦哈哈的，只為了看那短暫的發光，倒不如準備個小的電扇一起進教室做同步演示。一方面可以講解發電機，另一方面也可以教馬達的概念，最後再說明其實馬達和發電機是一體兩面的。這真是一兼兩顧，摸蜆仔兼洗褲的懶人做法。