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環境騒音を利用した音発電
電気工学科3年3050番久保春香
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背景
様々な新エネルギー
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音エネルギーで発電できないか?
不必要なものを利用(ex.地熱発電)
不必要なエネルギー:雑音・騒音
→環境問題対策
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発電方法について
音エネルギー→ →電気エネルギー
音→振動 : 共振
特定の周波数で非常に大きな振動エネルギー
微小な音圧でも大きな振動エネルギー
・共振媒体音叉
振動→電気 : 圧電素子
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振動エネルギー
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原理
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音叉
音源
圧電素子
音波(空気振動)
固体振動
LED
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発電に用いる騒音・雑音源の選定
低周波騒音問題
→工事現場の騒音(約100Hz)を利用
低周波数(112[Hz])の音叉を使用
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実験装置図(振り子の衝撃)
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音叉
圧電素子
オシロスコープ
振り子
音源
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実験装置(振り子の衝撃)
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オシロスコープ
振り子 音叉
圧電素子
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音叉の振動を圧電素子へ
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実験装置図(音を当てる)
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音叉
圧電素子
オシロスコープ発振器
スピーカー
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実験装置(音をあてる)
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音叉スピーカー
オシロスコープ
発振器
圧電素子
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共振の確認
周波数124.87[Hz]電圧1.60[V]距離25[mm]音圧レベル90[dB]
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音波照射前の波形 音波照射中の波形
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実験装置(地面振動含む)
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オシロスコープ
スピーカー 音叉
発振器
圧電素子
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地面振動からも発電
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P-P値:約20mV P-P値:約80mV
地面振動なし 地面振動あり
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実験回路図(LED点灯)
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+-
+-
Vcc
LED
0.47μF10kΩ
510kΩ
0.47μF 10kΩ
510kΩ
10μF
10kΩ
10kΩ
10kΩ 510kΩ
0.47μF100Ω
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実験装置(LED点灯)
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まとめ
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音叉の共振により、圧電素子から電圧が発生
地面振動利用でより効率のよい発電
増幅回路を用いたLEDの点灯
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ご清聴ありがとうございました